工程基因调控网络的设计，构造，建模与分析

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    60736028
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    180.0万
  • 负责人：
    周天寿
  • 依托单位：
    中山大学
  • 学科分类：
    F0302.控制系统与应用
  • 结题年份：
    2011
  • 批准年份：
    2007
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2008-01-01 至2011-12-31

项目摘要

基本的细胞过程通常受到基因调控网的调节。生物工程技术的最新进展为设计人工合成基因调控网提供了可能。人工基因调控网对揭示细胞功能提供了新的逻辑途径，并且在生物制药等领域具有良好的应用前景。基于细胞生物学原理和最新的生物工程技术，我们将设计和构造某些简单的基因调控网，用以刻画基本的细胞过程和模拟基本的生物现象。拟构建的人工网络包括：基因切换网、细胞通信网、细胞凋亡网、生物节律的人工控制网、可激励的基因环路等。通过对这些简单基因调控网络的构建，我们试图找出一般的基因环路设计原理及其控制原理。进一步，针对这些人工基因调控网，建立数学模型，进行理论分析。一方面，分析这些系统的动力学行为，特别是找出动力行为发生改变的参数阈值；另一方面预测这些系统可能具有的倾向行为，为生物学实验和实际应用提供指导。此外，设计某些生物实验用以验证所构建的基因调控网。

结项摘要

项目成果

期刊论文数量（56）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Geometric Characteristics of Dynamic Correlations for Combinatorial Regulation in Gene Expression Noise
基因表达噪声组合调控动态相关性的几何特征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Physical Review E
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    J.J. Zhang, Z.J. Yuan, T.S. Zhou
  • 通讯作者：
    J.J. Zhang, Z.J. Yuan, T.S. Zhou
Finite horizon semi-Markov decision processes with application to maintenance systems
有限视野半马尔可夫决策过程及其在维护系统中的应用
  • DOI：
    10.1016/j.ejor.2011.01.027
  • 发表时间：
    2011-07
  • 期刊：
    European Journal of Operational Research
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Huang Yonghui, Guo Xianping
  • 通讯作者：
    Huang Yonghui, Guo Xianping
cAMP-regulated dynamics of the mammalian circadian clock
cAMP 调节哺乳动物生物钟的动态
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Biosystems
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Junwei Wang, Tianshou Zhou
  • 通讯作者：
    Junwei Wang, Tianshou Zhou
Noise-induced coherent switch
噪声引起的相干开关
  • DOI：
    10.1007/s11426-007-0134-5
  • 发表时间：
    2008-05
  • 期刊：
    Science in China Series B-Chemistry
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhou TianShou;Zhang JiaJun;Yuan ZhanJiang
  • 通讯作者：
    Yuan ZhanJiang
A mutualism-competition model characterizing competitors with mutualism at low density
一种描述低密度互利竞争者的互利竞争模型
  • DOI：
    10.1016/j.mcm.2010.12.033
  • 发表时间：
    2011-05
  • 期刊：
    Mathematics and Computer Modeling
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Y.S. Wang, H. Wu
  • 通讯作者：
    Y.S. Wang, H. Wu

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其他文献

Energy cost and mean dwell times for the activity of promoter with complex structure
复杂结构启动子活性的能量成本和平均停留时间
  • DOI：
    10.1007/s11424-018-7180-2
  • 发表时间：
    2018-11
  • 期刊：
    Journal of Systems Science and Complexity
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    李青青;DIN Anwarud;周天寿
  • 通讯作者：
    周天寿
基因调控系统中反馈压制的噪声:慢转录情形
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国科学:生命科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    苑占江;张家军;周天寿
  • 通讯作者：
    周天寿
一个多ON基因系统的表达动力学分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    江西师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨喜艳;周天寿
  • 通讯作者：
    周天寿
基因表达模型的研究进展:概率分布
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    江西师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周天寿
  • 通讯作者：
    周天寿
完整基因表达模型中的精确分布
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    中国科学（A辑）
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    仇华海;周天寿
  • 通讯作者：
    周天寿

其他文献

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单细胞测序数据分析的理论和算法
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  • 批准年份：
    2017
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  • 项目类别：
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知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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