从DNA整合到病毒爆发的HIV感染综合随机计算模型

HIV生命周期中的多种机制在其逃避治疗并成为慢性、难治性感染的能力中发挥作用。在其主要细胞靶标活化T细胞内，从病毒进入到病毒爆发发生许多步骤，包括病毒RNA的反转录、病毒DNA在宿主基因组中的整合、病毒转录、剪接、翻译、宿主与病毒调控以及病毒包装。这些步骤利用表现出各种随机行为的复杂大分子相互作用网络。尽管HIV感染的每个步骤已被单独广泛研究，但各步骤中罕见事件的联合贡献，以及这些罕见事件序列如何导致不同感染表型，尚不清楚。这些过程的复杂性使实验研究具有挑战性。因此，我们通过整理学界对感染过程的认识，构建了这一大系统的综合计算模型。它是一个随机模型，其中系统不同事件的发生速率表示为在模拟时间步内事件发生的概率。该模型有助于理解系统中的噪声与变异。该模型也促进对大型复杂系统中每个微小部分的剖析理解，及其对整体系统动力学的影响。