P14ARF在P53调控系统中的作用

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近年来,癌症成为严重威胁人类健康的主要疾病之一。本文所讨论的抑癌基因ARF/INK4a具有独特的细胞调控作用,是目前细胞周期调控因子的研究热点之一。  根据实验证实细胞在正常情况下,P14ARF可以维持P53的转录活性并防止P53从细胞核中输出。文章以该实验现象为依据,通过建立理论模型,研究在不同的情况下P14ARF是如何调节MDM2和P53的含量,以及P14ARF含量的多少对P53网络是否有负反馈作用。首先,利用P53-MDM2的相关动力学方程,创建新的关于P53-MDM2-P14ARF的理论模型,其中在创建模型时分别采用了有时间延迟项,和无时间延迟项两种方法。其次通过对这个模型进行定点稳定性分析和计算模拟来研究P14ARF对P53-MDM2振荡机制的作用。发现,随着P14ARF含量的增加,P53维持在高水平震荡,而MDM2含量减小并保持在低水平震荡。P14ARF可以使系统出现分岔,随着P14ARF含量的增加,分叉点的耦合系数越小。并对模型的定点稳定性进行了理论分析,观察其结果与计算模拟得到的结果是基本符合的。再次,建立了P53-MDM2-P14ARF-MDMX理论模型,发现耦合系数的改变可以使系统出现消除混沌的过程。  最后的结论是:数值模拟中发现P14ARF能够使P53-MDM2系统形成等幅震荡。系统定点稳定性随P14ARF含量变化而变化。随着P14ARF的增加,P53的震荡幅度变大,MDM2的含量明显减少。通过对系统分岔图的描绘发现理论分析与数值模拟结果基本吻合。可见P14ARF能减少MDM2保持P53含量的稳定。
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