《生物網路動力學功能的設計原理的若干研究》是依託北京大學，由王宏利擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：生物網路動力學功能的設計原理的若干研究
- 依託單位：北京大學
- 項目負責人：王宏利
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生命活動可以看成是複雜生物網路所實現的動力學功能。如何解讀生物界豐富多樣、高度複雜的生物網路的共性，尋找跨物種的具有普遍意義的網路拓撲結構、動力學特點和功能之間的關係是系統生物學這門新興交叉學科面臨的主要問題。本項目以特定生物動力學功能或生理學行為為目標，根據功能對相應的生物網路拓撲結構及其動力學的約束，尋找實現該生物功能的核心網路結構，建立功能-網路結構映射關係，從動力學上研究功能生物網路的設計原理。本項目擬研究的生物功能包括信號傳導網路中回響曲線的校準功能、細胞信號探測系統對外界信號的倍數變化的檢測功能、胞內檢測系統對重要蛋白或代謝產物的平均值和噪聲強度的檢測功能、噪聲的來源和噪聲過濾功能，以及信息傳遞最佳化功能網路的設計原理等。以此為基礎，本項目將以統一的方式研究跨生物組織的實際生物功能網路，並對部分功能用合成生物學的方法從實驗上實現。
結題摘要
複雜的生物學功能和生命活動背後的機制是通過由生物蛋白和核酸等相互作用形成的複雜生物網路的動力學來實現的。如何解讀生物界豐富多樣、高度複雜的生物網路的共性，尋找跨物種的具有普遍意義的網路拓撲結構、動力學特點和功能之間的關係是系統生物學這門新興交叉學科面臨的主要問題。本項目以特定生物動力學功能或生理學行為為目標，根據功能對相應的生物網路拓撲結構及其動力學的約束，尋找實現該生物功能的核心網路結構，建立功能- 網路結構映射關係，從動力學上研究功能生物網路的設計原理。本項目研究的問題包括信號傳導網路中回響曲線的校準、具有溫度補償的振盪網路的核心原理、網路振盪的準確性和自由能的消耗、生物幹細胞分化的理論模型。以此為基礎，本項目還考察了具有劑量回響校準特性和溫度補償特性的實際生物功能網路，對其功能和結構之間的關係做了深入分析。
