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节律时钟是普遍存在于原核和真核生物中的一种生物授时系统,几乎整个基因组均受到节律时钟系统的影响。另外,另一周期性生物学过程细胞周期也受到节律时钟的调控,从而使细胞周期的特定事件往往发生于特定的节律时钟相位上,这种现象被认为是节律时钟对细胞周期具有钳制调控作用。目前,关于节律时钟如何能调控整个基因组以及其为何对细胞周期产生钳制的问题仍是未解之谜,本文利用生物信息学及系统生物学方法对上述两个方面进行了分析,试图对此给出合理解释。对于节律时钟为何对细胞周期产生钳制,我们的工作假设是,节律时钟钳制细胞周期有助于减少细胞周期事件对节律时钟的扰动。利用已有的节律时钟动力学模型,我们模拟了细胞周期中期转录抑制对节律时钟的影响,模拟结果显示,中期转录抑制对节律时钟的最小扰动相位与相关文献中报道的细胞周期中期所发生节律相位一致,这一结果支持上述工作假说。对于节律时钟如何对整个基因组进行广泛调控的问题,我们首先通过生物信息学方法从基因表达谱中筛选潜在的节律表达基因,然后对这些基因在基因组中的分布及其与表观遗传修饰的关系进行了分析,结果显示,小鼠节律表达基因在基因组内呈聚集性分布,组蛋白乙酰化修饰基因的节律表达具有关联性,这一结果暗示,表观遗传调控在基因组内广泛的节律表达中具有重要作用。