7、生物系统逻辑推理与概率逻辑编程的探索

生物系统逻辑推理与概率逻辑编程的探索

1. DNA 双链断裂的细胞响应机制

细胞对 DNA 双链断裂（DSB）的响应机制一直是研究的重点。自γH2AX（组蛋白 H2AX 的磷酸化形式）被发现后，ATM 依赖的信号通路才逐渐明晰。该通路中的蛋白质相互作用丰富多样，涵盖了双链断裂信号传导（涉及γH2AX、MDC1、BRCA1 和 MRN 复合物等重要蛋白质）以及检查点机制（涉及 p53、Cdc25s 和 Chk2）。

细胞通过蛋白质相互作用接收信息并传导信号，其过程如下：
1. 信息发现 ：传感器蛋白发现信息。
2. 中介招募 ：传感器蛋白招募中介蛋白，协助传感器与转换器之间的相互作用。
3. 信号放大 ：转换器蛋白通过生化方法（如磷酸化）放大信号。
4. 信号传递 ：信号最终传递给效应器，引发重要的细胞过程。

在该通路中，DSB 被 MRN 复合物识别，进而招募处于非活性二聚体形式的 ATM，ATM 自我磷酸化并解离成为活性单体。活性 ATM 会磷酸化许多中介蛋白，如γH2AX、MDC1、BRCA1 或 53BP1。随后，信号由 Chk2、p53（一种非常重要的蛋白质，突变可能导致癌症）或 Cdc25s 等重要蛋白质传导。效应器根据不同情况发挥作用，有些会诱导细胞周期停滞，有些则会诱导细胞凋亡。

2. 生物系统中的扩展性推理

理解基因和代谢网络至关重要，这些网络控制着微生物中重要的细胞过程和重要代谢物的产生。从模式生物建模这些网络，有助于将应用拓展到