转录调控级联的随机谱分析
分子网络
2009-09-19 v1
摘要
过去十年中，我们对噪声在基因调控中的作用以及生物网络中信号传导的物理极限的理解取得了巨大进展。在此，我们引入谱方法来计算生物网络中所有物种的联合概率分布。谱方法利用生灭过程主方程的自然特征函数来求解网络内各模块的联合分布，这些模块随后相互提供信息，从而促进整个联合分布的计算。我们以自然界中普遍存在的一种情况——线性调控级联——来说明该方法。该方法的高效性使得对输入和调控参数进行数值优化成为可能，从而揭示了例如最具信息量的级联的设计特性。我们发现，对于阈值调控，强调控级联将单峰输入转化为双峰输出，多峰输入并不比双峰输入更具信息量，并且上调链的表现优于下调链。我们预计这种数值方法可能有助于对生物学中各种小型网络拓扑结构中的噪声进行建模。
引用
@article{arxiv.0811.4149,
title = {A stochastic spectral analysis of transcriptional regulatory cascades},
author = {Aleksandra M. Walczak and Andrew Mugler and Chris H. Wiggins},
journal= {arXiv preprint arXiv:0811.4149},
year = {2009}
}