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P53调控网络的动力学研究

作　者: 夏俊峰
导　师: 贾亚
学　校: 华中师范大学
专　业: 理论物理
关键词: P53调控网络 DNA损伤时间延迟动力学模型振荡
分类号: Q343
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 39次
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内容摘要

P53基因是一种最重要的肿瘤抑制因子。作为转录因子,在与其上、下游相互关联的基因组成的复杂调控网络中起着枢纽的作用。如当细胞受到刺激时,P53可以调控下游基因的表达,完成细胞周期停止、保持基因组完整性、细胞程序化死亡、抑制肿瘤血管生成等一系列非常重要的生理过程。因此,对P53调控网络的动力学机制的研究具有十分重要的生物学意义。在现有实验和理论研究的基础上,本文深入研究了单细胞情况下P53调控网络的动力学行为,主要的研究工作如下:考虑到DNA损伤修复模块、ATM(Ataxia Telangiectasia Mutated)模块和P53-MDM2振荡模块的相互作用,本文提出了一个由DNA损伤信号触发P53振荡的数学模型。研究了DNA损伤信号和P53诱导MDM2(Mouse DoubleMinute Two)蛋白表达的延迟时间对P53振荡网络行为的影响。ATM-P(磷酸化的ATM)在从“0(关)”到“1(开)”的过程中,DNA损伤存在一个阈值,而且ATM-P对DNA损伤非常的敏感;P53-P(磷酸化的P53)作为ATM-P的函数显示出一个分叉图表示只要控制好ATM模块就可以很好的控制P53-MDM2核心模块的振荡行为;在P53-MDM2处在振荡态时,发现:P53-P振荡的脉冲数随着初始的DNA损伤信号的增大而增多;而对于不同的初始DNA损伤信号,P53-P振荡的周期和振幅固定不变;P53-P振荡的周期数随着P53诱导MDM2蛋白表达的延迟时间的增大而减少。本文的理论结果和已有的实验数据相一致。模拟还发现:P53-MDM2负反馈和P53诱导MDM2蛋白表达的延迟时间共同导致了P53网络的振荡行为。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章引言  9-13
  1.1 P53基因功能认知史  9-10
  1.2 P53调控网络的研究进展  10-12
  1.3 本文的主要内容和安排  12-13
第二章 P53调控网络  13-23
  2.1 信号系统  13-14
    2.1.1 DNA损伤  13-14
    2.1.2 反常的生长信号  14
    2.1.3 由化学药物、紫外线、蛋白激酶抑制剂引起的刺激信号  14
  2.2 DNA损伤信号介导的P53调控网络的主要成员  14-20
    2.2.1 调控网络的核心  15-19
    2.2.2 连接DNA损伤和网络核心的桥梁  19-20
  2.3 P53网络的复杂性  20-21
  2.4 P53与肿瘤治疗的现状  21-23
第三章 P53调控网络的现有动力学模型  23-30
  3.1 群体细胞下P53调控网络的现有动力学模型  23-26
    3.1.1 隐含时间延时的P53-MDM2相互作用模型  23-25
    3.1.2 显含时间延时的P53-MDM2相互作用模型  25-26
  3.2 单细胞下P53调控网络的现有动力学模型  26-28
  3.3 P53产生振荡的途径  28-30
第四章 P53调控网络的动力学研究  30-42
  4.1 模型  30-36
    4.1.1 DNA损伤修复模块  30-31
    4.1.2 ATM模块  31-33
    4.1.3 P53-MDM2核心振荡模块  33-36
  4.2 整体模型模拟结果及讨论  36-41
  4.3 结论  41-42
第五章总结与展望  42-44
参考文献  44-49
在校期间发表的论文、科研成果  49-50
致谢  50

P53调控网络的动力学研究

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