cAMP调节的哺乳动物生物钟的动力学

哺乳动物计时机制的先前分子描述主要基于转录/ 翻译反馈环(TTFL)。 但是,最近的实验报告对分子结构,表明cAMP信号是哺乳动物必不可少的组成部分昼夜节律时钟。 在本文中,我们开发了简化的数学模型,该模型表征了哺乳动物昼夜节律网络。 具有八态微分方程的模型包含两个TTFL 和cAMP介导的反馈回路。 与实验观察结果一致,我们的结果表明:(1)该模型模拟了在恒定黑暗中的持续昼夜节律(周期为23.4h),并通过明暗循环模拟了昼夜节律的动态; (2)在没有cAMP信号的情况下失去了昼夜节律; (3)系统对转录速率的大波动具有弹性; (4)成功地模拟了Per1-/-/ Per2-/-双突变小鼠和Bm