细胞周期是指细胞从上一次分裂结束到成功分裂成两个子细胞之间所经历的事件。 通常的细胞周期分为 G1 期，S 期，G2 期与 M 期四个时期。细胞在 S 期完成 DNA 复制，在 M 期完成细胞分裂。G1 期与 G2 期分别是从 M 期到 S 期与从 S 期到 M 期的两个间期。 高等动物细胞周期调控网络的异常与肿瘤的发生发展密切相关，对细胞周期调控网 络的深入研究将有助于我们更好地理解细胞癌变的机制。芽殖酵母和裂殖酵母是细 胞周期研究的重要真核模式生物，其中芽殖酵母与哺乳动物细胞的 G1 期至 S 期的 调控机理非常相似，而裂殖酵母的 G2 期至 M 期的调控机理与哺乳动物细胞也十分 相似。 我们已经建立了芽殖酵母和裂殖酵母细胞周期调控模块的定量理论模型，并开始开 展相应的定量分子生物学研究。对于芽殖酵母，我们建立了更加接近实际生物学过 程的包含 20 个变量的微分方程模型。我们发现：此模型结果能够与实验数据很好 地吻合；细胞周期网络系统有全局稳定性，100%的系统初始状态都会演化到对应于 生物学 G1 基态的稳定态；系统的中心流形是一个一维流形，对应于由 G1 激发态 到 G1 基态的细胞周期演化路径；细胞周期调控网络中的正反馈、负反馈和检查点 （checkpoints）维持着细胞周期过程的稳定性。我们对影响细胞周期网络稳定，尤 其是 G1/S 和 G2/M 转化过程中各种影响因素进行了系统的分析。基于模型的理论 预言，我们正在利用微流体技术测定单细胞中关键蛋白的动态变化，进一步验证并 修正我们的定量模型，以期了解酵母菌细胞周期过程的整体调控规律。
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