文献类型：会议

作　　者：杨凌

作者单位：苏州大学数学科学学院(系统生物学研究中心)

会议文献：第二届全国神经动力学学术会议论文集

会议名称：第二届全国神经动力学学术会议

会议日期：20140412

会议地点：中国广东广州

主办单位：中国力学学会动力学与控制专业委员会、中国力学学会神经动力学专业组

出版日期：20140412

学会名称：中国力学学会

语　　种：中文

摘　　要：生物钟振子的一个重要特点就是其周期长度非常鲁棒。本文中我们讨论哺乳动物生物钟系统中,主反馈环与次反馈环一起决定振子周期长度的机制。在哺乳动物生物钟核心调控网络中,由顺式因子(Cis element)E-box调控的主反馈环是驱动振荡的力量,而次反馈环则反映环境因素(如饮食)和其他内部系统(如新陈代谢)的输入。直观而言,影响因素越多,振子周期就越不鲁棒。在此我们以RORE次反馈环为例说明,良好的调控机制可以使多环调控下的振子仍然保持周期的鲁棒性。我们先用数学模型与生物实验(小鼠的QPCR数据)结合,得知周期长度可由一个比例:E-box活性的振幅/RORE活性的振幅,来决定。其中E-box活性的振幅代表了主环的强度,而RORE活性的振幅代表了次环的强度。进一步地,我们研究了两个振幅之间的关系,得知两者其实是联锁的的,即同增同减。由于分子分母间的这个传递效应,因此这个比例是鲁棒的,进而周期在多环参与是仍具有鲁棒性。反之,想要改变或修正周期,则需要同时改变两个反馈环的强度(分子与分母)来破坏传递效应。生物学实验(U2OS细胞的Bioluminescence数据)也验证了这种传递效应带来的鲁棒性。这种多环参与下实现周期鲁棒性的调控结构,可能对其他生物学振子的研究也有所启发。

分 类 号：Q418]