枯草芽孢杆菌感受态的低维近似
定量方法
2016-11-17 v1 生物物理
分子网络
摘要
由化学主方程（CME）描述的高维随机系统的行为依赖于许多参数，使得显式模拟成为探索此类模型性质的一种低效方法。通过低维模型捕捉其行为使得系统行为分析变得易于处理。在本文中，我们提出了枯草芽孢杆菌中噪声诱导的可激发动力学的低维模型，其中关键蛋白 ComK 驱动导致细菌感受态的复杂反应链，在衰退到低表达水平（营养态）之前快速大量表达（感受态）。这些快速反应提示可对调控模型的动力学应用绝热近似，然而这导致感受态持续时间偏差达 2 倍。我们应用了一种迭代泛函过程的改进版本，该过程以涉及蛋白 ComK 和 ComS 的二维模型忠实地近似轨迹的时间进程。此外，为了描述从 CME 的 Gillespie 模拟中获得的双峰二元边际概率分布，我们在二维 Langevin 模型中引入了一个可调乘性噪声项，其稳态由相应 Fokker-Planck 方程的时间无关解描述。
引用
@article{arxiv.1505.02928,
title = {A Low Dimensional Approximation For Competence In Bacillus Subtilis},
author = {An Nguyen and Adam Prugel-Bennett and Srinandan Dasmahapatra},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.02928},
year = {2016}
}
备注
12 pages, to be published in IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics