收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

时滞基因调控网络的稳定性研究

王政霞  
【摘要】: 基因调控网络是一类重要的复杂网络,它是生命体能够完成各种复杂信号处理功能的核心部件。在后基因组时代,如何正确定量地理解基因间的相互作用,掌握基因调控网络的拓扑和动力学性质已成为21世纪生命科学研究中最重要的课题之一。众所周知,在网络系统中时滞的引入往往会引起系统动力学性质上很大的变化,而由于信号传输速度的有限性,时滞对系统的影响是不得不考虑的一个重要因素。由于时滞基因调控网络是时滞大系统的一个重要组成部分,所以同样具有非常丰富的动力学性质。同时,基因调控过程本身就是一个充满噪声的过程,因此,噪声对基因调控网络的影响也是必须考虑的因素。本论文主要讨论时滞和噪声两个因素对基因调控网络稳定性的影响,并进行了一系列的研究,获取了一些有意义的成果。 本论文的主要内容和创新之处可概述如下: ①带时变时滞和噪声扰动的基因调控网络的鲁棒稳定性分析由于转录、翻译的缓慢过程将不可避免地导致时间延迟,个体分子的随机出生和死亡以及环境的扰动使得基因调控过程充满了噪声。本论文研究了一个带时变时滞的随机基因调控网络的鲁棒稳定性问题;基于Lyapunov方法和Lur’e系统方法,得到了基因调控网络新颖的时滞相关、速率相关的鲁棒稳定性的充分判定准则。 ②时变时滞对随机基因调控网络的指数稳定性影响 由于时变时滞可以是关于时间t的函数,那么函数可能是可微或不可微的。在时滞可微和时滞不可微的不同前提下,分别研究了时滞对随机基因调控网络的指数稳定性的影响,并分别以线性矩阵不等式的形式给出了时滞相关、速率相关和时滞相关、速率无关的全局指数稳定性的充分判据。由于基因调控网络在外部干扰下快速收敛到平衡状态对于基因电路的设计具有非常重要的意义,所以本论文对基因调控网络指数稳定性的研究为基因电路的设计提供了理论依据。 ③带混杂时滞的随机基因调控网络的稳定性分析 由于不同尺寸和长度分子组成大量的并行路径的空间范围,导致了各种分布式传输延迟。本论文研究了带时变时滞和连续分布时滞的随机基因调控网络的渐近和鲁棒稳定性问题。对时滞可微和不可微条件分别进行了分析,且时滞函数的导数必须小于1的限制被取消了,激活函数采用了更一般的描述,转录和翻译过程都考虑了噪声的影响。利用Lyapunov-Krasovskii泛函和随机微分方法得到了基于LMI的充分判据。目前对带混杂时滞的基因调控网络稳定性的研究比较少,本论文对混杂时滞对基因调控网络稳定性的影响做了一个初探,有利于为实际应用提供帮助。 ④参数不确定性对时滞耦合基因调控网络的鲁棒稳定性影响 由于在不确定基因调控网络中,平衡点是依赖于参数变化的非线性方程的解,因此平衡点是未知的。我们讨论了参数不确定性对时滞基因调控网络稳定性的影响。当参数不确定性出现时,时滞基因调控网络在包含原系统平衡点的一个区域内是稳定的。利用Lyapunov稳定性理论的扩展条件,得到了时滞基因调控网络稳定性的新判据,并估计了收敛区域边界。本论文对具有未知平衡点的基因调控网络鲁棒稳定性做了一个初步探讨,为这种系统的鲁棒稳定性研究提供了一个理论依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王锐;陈洪;张彦琦;郭波涛;易东;;信息熵在基因调控网络构建中的应用[J];激光杂志;2008年01期
2 艾对元;;基因组中重复序列的意义[J];生命的化学;2008年03期
3 王珏;吴垠;陈欢;;芯片数据分析进展[J];科技风;2009年12期
4 徐挺;尹大强;;小分子RNA及其在化学品毒理学中应用的展望[J];环境化学;2011年01期
5 施也冲,郭跃华,翟其亮;时滞大系统鲁棒稳定性补充结果(英文)[J];生物数学学报;2000年01期
6 应文豪;王士同;;使用稳态系统和粒群优化算法进行基因调控网络推断[J];计算机应用与软件;2009年03期
7 陈颖;汪旭升;许玲莉;沈勤;王晓冬;陆璐;;基因表达数量性状定位的研究进展[J];生命科学;2009年01期
8 徐挺;赵静;胡霞林;尹大强;;环境污染物发育毒性机制研究的系统生物学方法进展[J];生态毒理学报;2011年01期
9 邵诚,张承进;鲁棒稳定的Clarke-Gawthrop改进型自校正控制器(英文)[J];控制理论与应用;1997年05期
10 荆海英,谢绪恺,韩大伟;区间多项式的鲁棒稳定性(英文)[J];数学研究与评论;2002年03期
11 张建华;连续广义系统的鲁棒稳定性判据[J];辽宁大学学报(自然科学版);2002年01期
12 赵丹丹,王林山;变时滞区间细胞神经网络的全局鲁棒稳定性[J];新疆师范大学学报(自然科学版);2004年03期
13 段广仁;周净扬;;BTT导弹滚动通道自动驾驶仪设计[J];黑龙江大学自然科学学报;2005年05期
14 马新军;向少华;胥布工;黄德先;;带非线性扰动的不确定多时变时滞系统H_∞鲁棒稳定性[J];控制理论与应用;2006年04期
15 王娜;赵克友;;离散时间线性参数变化系统稳定性分析[J];青岛大学学报(自然科学版);2007年03期
16 胡庭姝,施颂椒;区间矩阵的鲁棒稳定性分析[J];上海交通大学学报;1992年02期
17 年晓红;具有时滞的线性区间系统的鲁棒稳定性(英文)[J];控制理论与应用;1998年01期
18 年晓红;一类不确定时滞系统的鲁棒稳定性[J];应用数学和力学;2000年04期
19 崔光照,张勋才,曹祥红,董亚非,王延峰;基于动态贝叶斯网络的多时延基因调控网络构建[J];科学技术与工程;2005年17期
20 蒋卫生,黄发伦;小时滞鲁棒稳定性的等价条件(英文)[J];四川大学学报(自然科学版);2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王亚丽;周彤;;大规模基因调控网络因果关系的辨识[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 蔡德培;;环境内分泌干扰物对垂体-性腺轴相关的基因调控网络的不良影响及其中药治疗的拮抗作用[A];中国生理学会消化内分泌生殖代谢生理专业委员会2011年消化内分泌生殖学术会议论文摘要汇编[C];2011年
3 杨仲南;;拟南芥绒毡层发育和功能基因调控网络[A];植物分子生物学与现代农业——全国植物生物学研讨会论文摘要集[C];2010年
4 张长茂;;一类混合时滞神经网络的鲁棒稳定性研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
5 伍清河;;多项式族的鲁棒稳定性分析中的一个等价关系[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
6 林岩;韩永生;;多种扰动下反馈系统鲁棒稳定性分析[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
7 伍清河;;球形多项式族摄动界的解析计算[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
8 徐胜元;武玉强;初学导;;具有未建模动态和有界干扰的线性时变系统的鲁棒自适应控制[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
9 唐建国;;一类多线性不确定系统在范数有界摄动下的鲁棒稳定性[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
10 麻世高;于静波;盖如栋;;不确定线性时滞系统的鲁棒稳定性[A];第二十三届中国控制会议论文集(上册)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王政霞;时滞基因调控网络的稳定性研究[D];重庆大学;2009年
2 张律文;基因调控网络的数值研究[D];上海大学;2010年
3 徐红林;基因调控网络的建模及其结构分解方法研究[D];江南大学;2010年
4 周到;基因调控网络的构建及其动态性与稳定性研究[D];华中科技大学;2009年
5 张文兵;基因调控网络的随机动力学分析[D];东华大学;2012年
6 王镇岭;基于自适应滤波的基因调控网络研究[D];青岛大学;2013年
7 缑葵香;基于贝叶斯理论的基因调控网络建模研究[D];天津大学;2010年
8 张云俊;统计模型在基因调控网络结构学习和被动传感器目标定位中的应用[D];北京大学;2012年
9 王耀;随机复杂动态网络的同步与稳定性分析[D];东华大学;2010年
10 贺勤斌;两个复杂系统中的相关问题研究[D];上海大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焦提操;时滞基因调控网络的稳定性分析[D];曲阜师范大学;2012年
2 张如贝;基于微分方程模型的基因调控网络稳定性分析[D];南京信息工程大学;2011年
3 焦清局;拟南芥花药基因调控网络的构建[D];上海师范大学;2010年
4 郑明;用时滞微分方程模型重构基因调控网络[D];吉林大学;2010年
5 苏兰莹;基于递归神经网络构建基因调控网络的研究[D];吉林大学;2010年
6 张闻;隐马尔可夫模型在基因调控网络建模中的应用[D];西安理工大学;2010年
7 杨斌;微分方程系统在基因调控网络和代谢途径中的应用研究[D];济南大学;2010年
8 王雯;动静态基因调控网络构建方法研究与分析[D];电子科技大学;2010年
9 葛玲玲;基于动态贝叶斯模型的基因调控网络构建方法研究[D];合肥工业大学;2010年
10 潘为;基因调控网络的分析与控制[D];中国科学技术大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张建松 张学全;我国科学家揭示白血病治疗的基因调控网络[N];中国医药报;2000年
2 任海军;中国科学家发现稻米食用品质基因调控网络[N];粮油市场报;2009年
3 秦岭;我国科研人员发现决定稻米食用品质的基因调控网络[N];中国知识产权报;2009年
4 通讯员 戴世勇 记者 张孔生;稻米口味有望“调控”[N];扬州日报;2010年
5 记者 王宝琳;我首次采用基因组学技术研究中药[N];科技日报;2009年
6 新华;我国发现稻米品质控制基因调控网络[N];中国食品报;2009年
7 游雪晴 实习生 刘晓倩;寻找埋在“垃圾”中的财富[N];科技日报;2005年
8 ;春去花不落风静月长明[N];科技日报;2003年
9 记者 柳悦;“速效救心丸基因组”研究启动[N];天津日报;2009年
10 包含飞;中医学属于复杂性科学的6个理由[N];中国中医药报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978