發(fā)布時間：2022-01-25 01:16

　　隨著基因調(diào)控在生物醫(yī)學(xué)研究的深化發(fā)展,基因表達(dá)、轉(zhuǎn)錄、翻譯等相關(guān)研究也引起了數(shù)學(xué)、統(tǒng)計、計算機、物理、化學(xué)等領(lǐng)域的學(xué)者和專家越來越多的熱切關(guān)注,更成為了現(xiàn)代分子生物學(xué)中的重要熱門課題�；虮磉_(dá)的中心法則:DNA指導(dǎo)RNA的生成,RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的生成,主要包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個步驟,每一個步驟都包含大量的生化反應(yīng),跨越多個時間尺度�；蜣D(zhuǎn)錄是所有生命的核心,是基因表達(dá)的第一階段,因此闡明轉(zhuǎn)錄的分子機制及其調(diào)控原理十分重要。本文討論的問題由實驗數(shù)據(jù)驅(qū)動,通過建立和分析兩路徑模型,研究多條信號誘導(dǎo)路徑對基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控,以及同一基因的mRNA分子拷貝數(shù)在單細(xì)胞的質(zhì)量分布。具體內(nèi)容如下:第一章為緒論,概述基因轉(zhuǎn)錄的歷史背景、轉(zhuǎn)錄機制、研究進(jìn)展和預(yù)備知識,并說明本文的主要研究內(nèi)容。理解單細(xì)胞中的基因應(yīng)答環(huán)境變化作出調(diào)控一直是一個核心問題。最近的生物醫(yī)學(xué)實驗已經(jīng)產(chǎn)生了關(guān)于表達(dá)動力學(xué)和噪聲的大量數(shù)據(jù)。為了使理論與實驗數(shù)據(jù)良好擬合,在基因表達(dá)模型中,常常需要調(diào)節(jié)基因的激活率和失活率,mRNA的合成率等。在經(jīng)典的兩狀態(tài)模型中,活性的mRNA和蛋白質(zhì)以脈沖式爆發(fā)和合成行為被認(rèn)為由在基因開啟和基因閉合隨機切換形... 

【文章來源】：廣州大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

基因轉(zhuǎn)錄、翻譯及蛋白質(zhì)的合成同類型的蛋白質(zhì)，每個蛋白質(zhì)都只對應(yīng)一個基因，但反之則不然

第1章緒論圖1-2:基因表達(dá)的中心法則許多轉(zhuǎn)錄在短時間內(nèi)快速生成，中間有可能有相對較長時間沒有生成物，這進(jìn)一步表明基因的開啟或關(guān)閉狀態(tài)持續(xù)時間[11,21]，以及基因相同細(xì)胞群中mRNA和蛋白質(zhì)拷貝數(shù)的波動的是變化的[17,62,63,80]，這說明基因在開啟狀態(tài)和閉合狀態(tài)隨機切換時轉(zhuǎn)錄爆發(fā)的主要原因�；蜣D(zhuǎn)錄的主要步驟通常分為三個階段：起始、延伸和終止[87]，如圖1-3所示。起始：最初階段，RNA聚合酶（RNApolymerase）識別啟動子，一段時間后，因子被釋放出來，幫助聚合酶穩(wěn)定地結(jié)合到啟動子上。RNA聚合酶-啟動子閉合復(fù)合物形成，DNA堿基對被破壞，形成單鏈的轉(zhuǎn)錄泡（transcriptionbabble)。斷裂的DNA堿基對形成堿基鍵，可以被轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點識別。一旦轉(zhuǎn)錄因子和堿基鍵鏈接，便在編碼區(qū)形成啟動子-聚合酶復(fù)合體，并且復(fù)合體的結(jié)構(gòu)會在短時間內(nèi)發(fā)生改變，使得起始過程繼續(xù)下去。延伸：在RNA聚合酶合成一小段RNA后，轉(zhuǎn)錄泡不斷向前推進(jìn)，前面DNA雙鏈不斷打開，后面DNA重新復(fù)制，雙鏈逐漸生成，轉(zhuǎn)錄就進(jìn)入延伸階段。RNA聚合酶隨著模板鏈繼續(xù)移動，并且一直停留在啟動子處，直到前面9個核苷酸合成才離開。在停留過程中，多次合成短RNA鏈延長轉(zhuǎn)錄啟動期。3

轉(zhuǎn)錄周期的三個階段：起始，延伸和終止

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]分子系統(tǒng)生物學(xué)的數(shù)學(xué)建模與分析[J]. 周天壽,唐云.  數(shù)學(xué)建模及其應(yīng)用. 2017(01)



本文編號：3607638