摘要：基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究CDK1(细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶)/APC(后期促进复合物)系统振荡过程中,时间延迟对系统振荡动力学的影响.理论模型考虑CDK1-Plk1(Polo样蛋白质激酶)-APC通路中的时间延迟效应,研究发现,在不同时间延迟条件下,CDK1,Plk1和APC随时间演化呈现了周期性振荡特性,表明了细胞周期进程.随着时间延迟的增加,CDK1,Plk1和APC随时间演化的振荡周期变长、振幅增大,表明了时间延迟会改变体系的动力学特性.通过考察在高斯白噪声环境中的时间延迟效应,研究发现,噪声扰动明显地改变了CDK1随时间演化的动力学特性.在较小噪声环境中,CDK1/APC系统通过自调节时间延迟,改变振幅或振荡周期,重新自调控,使系统恢复稳定的周期性振荡.在较大噪声环境中,CDK1呈现了阻尼振荡模式.由此表明了较强的噪声,会使得CDK1/APC系统周期性振荡动力学出现较大改变,由于时间延迟,CDK1/APC振荡系统表现为从原有的周期性振荡转变为阻尼振荡,系统原有的振荡模式很难再恢复.理论结果进一步揭示了诸如非洲爪蟾胚胎等细胞周期过程中的时间延迟效应,可为设计调控细胞周期、阻断肿瘤转变的通路治疗方案提供理论依据.

摘要：在本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究VPRBP蛋白与Abl激酶诱发、抑制前列腺癌的一种物理机制.研究发现,DNA损伤使得ATM(共济失调毛细血管扩张症突变)很快激活,并激活上调p53蛋白表达,DNA损伤的后续破坏会在很大程度上通过p53表达上调而被抑制.VPRBP通过上调MDM2蛋白的激活水平,使得p53表达水平异常,进而无法正常抑制前列腺癌的发生发展.通过考察Abl在前列腺癌进程中的作用发现,Abl使得AKT的表达水平下调,由于Abl对AKT的抑制作用,致使在AKT信号通路中MDM2表达水平受到抑制,进而稳定p53表达.由此表明了,过少的Abl对AKT的抑制程度减弱,不仅使得细胞代谢出现紊乱,而且还会促使p53正常的周期表达水平异常,对DNA损伤诱发的肿瘤抑制性减弱,进而促进前列腺癌的发生发展.基于本文模型,可以预测VPRBP与Abl作为诱发、抑制前列腺癌的调节剂对现有和潜在的抗癌治疗较为敏感.VPRBP与Abl在诱发、抑制前列腺癌过程中的时滞效应,导致信号通路中p53与PTEN蓄积量增多、AKT蓄积量减少,以及Plk1周期振荡相位转移,可用于预测旨在阻断前列腺癌细胞周期进程的潜在治疗效果.本文结果揭示了VPRBP与Abl诱发、抑制前列腺癌进程的一种调控作用机制,理论结果符合实验,可为设计阻断前列腺癌的通路治疗方案提供理论依据.

摘要：本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究糖原合酶2 (GYS2)与p53蛋白抑制乙肝病毒(HBV)相关肝癌的发展.理论模型考虑乙肝病毒x蛋白(HB_(x))、组蛋白脱乙酰基酶1(HDAC1)与乙酰化的p53(p53_(AC))结合形成复合体,抑制GYS2表达,以及GYS2通过调控增强稳态p53(Sp53)表达,进而抑制肝癌(HCC)的发生发展.研究发现,GYS2灵敏地调控Sp53表达上调,从而使得未乙酰化的Sp53(FSp53)表达提升,抑制HCC的发生发展.部分Sp53经过p300蛋白乙酰化后与HBx、HDAC1结合形成复合体,通过负反馈抑制GYS2表达.通过考察不同浓度HBx条件下GYS2与FSp53的动力学特性,我们发现,较高浓度的HBx减弱了GYS2表达,进而弱化了下游FSp53的表达水平.另外,p300与部分Sp53结合,也在一程度上调低了FSp53的表达水平,减弱了FSp53对HCC的抑制程度,从而促进了HCC发生发展.理论结果符合实验,并进一步揭示GYS2与p53调控的HCC的抑癌机理,可为设计阻断乙型肝炎向HCC转变通路的治疗方案提供理论依据.

摘要：本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究肝癌(HCC)进展过程的微环境中,糖原合酶激酶3(GSK3)介导的胰岛素对糖原代谢的抑制调节,以及P53蛋白恢复调节糖原代谢异常的作用.分析了胰岛素激活AKT激酶影响GYS2磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性,以及P53通过抑制AKT,对GYS2磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性异常的调节恢复特性.研究发现,胰岛素激活并提升AKT的表达水平,经过AKT的催化作用,GSK3的表达被抑制减弱,进而增强了GYS2的磷酸化和失活.在胰岛素浓度较低的情况下,GYS2去磷酸化激活的昼夜节律性会被改变,进而改变了GYS2昼夜节律的合成规律.在较高胰岛素浓度条件下,去磷酸化的GYS2(dGYS2)随时间演变的周期振荡性会被极大地改变,GYS2昼夜节律的合成规律被破坏.改变P53的表达水平,我们发现,P53对较低和较高胰岛素浓度条件下dGYS2异常的昼夜节律演化性,有明显的调节恢复作用.理论结果符合实验,并进一步分析了GSK3介导的胰岛素调节GYS2磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性的调节机理,以及P53对GYS2磷酸化/去磷酸化转变异常的调节恢复特性,进而揭示了HCC发生发展的一种致癌、抑癌机理,可为设计阻断致癌转变的通路治疗方案提供理论依据.

摘要：在本文中,基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究乙肝病毒x蛋白(HBx)诱发肝脏糖原代谢的昼夜节律性改变.理论模型考虑:HBx、组蛋白脱乙酰基酶1(HDAC1)与乙酰化的p53(p53_(AC))结合形成复合体,并抑制GYS2表达;CLOCK基因通过调控昼夜节律mRNA(Circadian mRNA)和频率蛋白(FRQ)的表达合成,调节GYS2磷酸化/去磷酸化的昼夜节律性.研究发现,在较低HBx浓度条件下,磷酸化的GYS2(pGYS2)和去磷酸化的GYS2(dGYS2)随时间演化,呈现了周期性的振荡特性.GYS2通过磷酸化作用抑制其活性,通过去磷酸化,GYS2被激活,这种磷酸化/去磷酸化转变保持了肝脏糖原代谢的昼夜节律性.在较高HBx浓度条件下,dGYS2随时间演变的周期振荡节律性被改变,并且振荡幅度降低.由此表明,较高浓度的HBx则会在很大程度上改变GYS2去磷酸化的活性,GYS2磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性会被HBx破坏.另外,HBx与HDAC1、p53_(AC)形成复合体协同抑制GYS2,也会在很大程度上改变GYS2磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性.糖原代谢昼夜节律性的改变,导致肝脏内糖原代谢紊乱,进而促使肝癌(HCC)的发生发展.理论结果符合实验,并进一步揭示了HBx诱发肝脏糖原代谢紊乱,进而导致HCC的发生发展的一种致癌机理,可为设计阻断HBV向HCC转变通路的治疗方案提供理论依据.

摘要：本文基于扩散动力学,建立了一种新的理论模型研究高分子混合刷在蛋白质吸附/脱附过程中的动力学特性.理论模型考虑高分子混合刷中一种高分子链(P-高分子链)对蛋白质的吸附,另一种高分子链(N-高分子链)对蛋白质的脱附,以及吸附/脱附的时滞性.通过选取模型中各参数值,获得了具有不同化学、物理性质的高分子混合刷对蛋白质的部分吸附/脱附、完全吸附/脱附,以及周期性吸附/脱附的动力学特性.研究发现,由于外加交变电场的作用,高分子混合刷对蛋白质吸附/脱附过程呈现出周期性循环的动力学特性,并且平均吸附、脱附量增加.本文理论结果符合实验观测.可以预言,外加交变电场可实现高分子混合刷对蛋白质吸附/脱附的多次循环,为设计吸附/脱附蛋白质的高分子混合刷纳米材料提供必要的参考和新方案.

摘要：蜂毒肽作为一种广谱抗菌肽已经得到广泛认知,用蜂毒肽构建载药体系攻击癌细胞研究正在兴起.基于仿生物膜模型探索其破坏机理,可以避免潜在活性细胞过程的影响.在此,我们选用细胞尺寸的单层巨囊泡膜模型,可在光学显微镜下直接观察和操作,获得仿正常细胞膜和仿癌细胞膜在不同蜂毒肽浓度刺激下的响应.研究得出,低浓度蜂毒肽诱导囊泡泄露实验表明中性磷脂囊泡以孔模式为主泄露,负电性磷脂囊泡以爆裂模式为主泄露;高浓度蜂毒肽诱导囊泡泄露实验表明负电性磷脂相较于中性磷脂可延迟蜂毒肽作用效果;蜂毒肽色氨酸残基荧光光谱表明囊泡膜表面蜂毒肽吸附量以及泄露模式依赖于磷脂组分.此外,推断了蜂毒肽对不同组分磷脂膜的破坏作用模型.研究为蜂毒肽在肿瘤细胞的作用机制及其衍生物的优化设计提供参考.

摘要：贝叶斯网络采用图模型描述变量之间的依赖关系,因其结构清晰,具有突出的决策机制和学习机制,故拥有优秀的推理能力。在各类研究方法中,遗传算法能够有效地解决复杂的优化问题,以其普适性好、鲁棒性强、便于并行执行、高效便捷等显著特点,在贝叶斯网络结构的学习研究过程中发挥着非常重要的作用。从初始种群、遗传操作算子设计两个层面对近年基于遗传算法的因果结构学习改进方法进行了调研分析并指出了该技术路线进一步的研究方向。

摘要：逆向教学设计模式具有“以终为始,评价先行”的特征,对于培育学生的地理学科核心素养起着积极的作用。文章以“水循环”为例,结合逆向教学设计的教育价值,阐述逆向教学设计的活动要求与教学启示。

摘要：本文基于第一性原理方法,系统研究了外电场对石墨烯/MoS2范德瓦耳斯异质结界面相互作用及其电子性质的影响.计算结果表明石墨烯和MoS2之间通过微弱的范德瓦耳斯力结合形成异质结,石墨烯/MoS2异质结的能带基本上是单层石墨烯和单层MoS_(2)能带结构的简单叠加并形成了N型肖特基势垒;由于异质结的石墨烯层的电子向MoS_(2)层转移,导致石墨烯表面带正电,MoS_(2)表面带负电,在异质结内部形成了方向由石墨烯指向MoS2的内建电场.此外,对异质结施加不同强度的负电场时,体系的接触类型逐渐由N型肖特基接触类型转变为欧姆接触;对异质结施加不同强度的正电场时,体系的P型肖特基势垒呈降低趋势,体系的N型肖特基势垒呈现先缓慢升高再急剧下降的特点,在电场强度提高至5.0 V·nm^(-1)附近时,接触类型由N型肖特基接触转变为P型肖特基接触.此项工作将对相关二维场效应晶体管的设计提供参考.