Abstract
酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)的基因表現可透過已定序的基因組序列配合生物晶片(microarray)實驗加以分析和監控，然而細胞中如何為了因應外在環境或是生理需要進而調控不同基因的接續表現機轉，到目前為止還是瞭解的相當有限。吾人提出一套系統化的分析方法將酵母菌在細胞分裂週期的基因調控網路加以定性並定量研究。論文中選出在細胞分裂週期中不同時期具有最大表現量而且擁有週期性表現的二十個基因作為分析目標。除了辨別出五個最顯著的調控者之外，對於每個受調控的基因表現和調控者的協同影響，吾人皆予與特徵化。此系統化分析分法之第一步驟為：經由不同時間的生物晶片實驗數據建立一個基因表現的動態模型；在第二步驟中，吾人找出可能的調控基因藉由檢驗調控者及被調控者之基因表現相關係，並對其調控能力量化。吾人所建立之調控網路不但能辨別出調控者扮演之促進或抑制的角色，而且能區別出調控者對於受控基因的重要性。高度協調的調控網路顯示出在細胞分裂週期中，幾個重要的調控者負責掌管基因表現的先後次序。吾人相信這套分析方法對於更高等複雜的真核生物或是各式各樣不同環境變化下的基因調控網路將會有所助益。近年來生物晶片對於探究基因網路扮演相當重要的角色，對於如此龐大以及珍貴的資料，需要一套系統化的方法，配合生物知識，將隱藏在這些資料背後的重要訊息擷取出來。本篇論文利用一個基因表現的動態數學模型，配合系統參數估測及AIC定理，建立基因表現的數學模型，進而再利用此模型推論出受控基因之上游調控蛋白質以及對其定量描述之。