生物钟是生物适应外界环境变化的一种内在计时系统,它普遍存在于自然界中。生物钟的运转周期约为24h。最近的研究发现在小鼠体内有将近一半的蛋白编码基因呈现昼夜振荡节律。E-box是一个对钟控基因(clock-controlled genes)的转录调控起重要作用的顺式元件。BMAL1_CLOCK通过结合到E-box上的方式促进钟控基因的转录,PER_CRY抑制BMAL1_CLOCK的作用。然而,E-box的详细调控机制依旧不太清楚。在以前的研究中,提出了两种可能的E-box调控模型。模型1描述的是异源二聚体PER_CRY结合到E-box上的BMAL1_CLOCK上,抑制钟控基因的转录。相比之下,模型2假设复合物PER_CRY通过把BMAL1_CLOCK从E-box上移走的方式去抑制转录活性。以下是本文的主要结果及贡献:(1)首先,研究发现Dbp基因有不同的E-box,并且这些不同的E-box在相位等方面有不同的表现形式。鉴于此,关于E-box的调控问题,我们建立了一个更合理的模型,并发现模型1与模型2是新模型的特例。此外,新模型在生物上解释了E-box的作用机制,在数学方面为今后的建模工作提供了E-box的基本公式。(2)其次,新模型再现了Dbp中不同E-box的表现形态。同时与其他生物实验数据进行对照,新模型的模拟结果与实验中Fbxl3基因敲除(knock out,ko)的结果吻合,证实了新模型的准确性和合理性。(3)最后,对新模型的稳定性以及E_BC与E_BC_PC的性质进行分析。准静态近似分析预测了PER_CRY结合到E-box上的能力对调节E-box的相位有影响。在参数上,单个参数不能影响E-box的相位,而参数组合才可能改变相位。