微纳米生物学基因表达相关过程的建模与控制研究

项目名称： 微纳米生物学基因表达相关过程的建模与控制研究

项目编号： No.61174218

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化学科

项目作者： 高瑞

作者单位： 山东大学

项目金额： 53万元

中文摘要： 近年来，伴随纳米技术的长足发展，微纳米生物系统理论的研究已呈蓬勃兴起之势；而基因表达是最基本的分子生物学行为和遗传信息传递中最为关键的环节；系统科学则为研究基因表达过程提供了崭新而有效的理论方法。然而，如何建立有效的基因表达过程模型，是目前亟待解决的关键科学问题，极具挑战性。本项目拟综合运用矩阵论、群论、离散事件系统理论以及微纳米生物学理论，分别针对基因表达相关的核酸链杂交、基因突变、氨基酸形成，以及蛋白质二级结构的确立等基于文字描述的微观生物过程，建立其状态空间数学模型并加以控制和分析，导出相应的生物过程仿真算法，并籍此揭示基因突变过程诱导控制的实质。本项目属于系统科学和微纳米生物学交叉前沿方向，其研究所发展的生物过程模型和分析、控制方法，不仅可拓展系统科学的研究应用领域和满足微纳米生物科学发展的需要，而且也对解决当前DNA计算存在的执行出错率高的问题具有重要意义。

中文关键词： 基因表达；微纳米生物学理论；群论；离散事件系统；建模与控制

英文摘要：

英文关键词： gene expression；micro-nano biology；group theory；discrete event system；modeling and control