一种针对正常与突变细胞克隆规模分布的精确且与时间无关的方法

遗传谱系追踪、三维共聚焦显微镜和下一代 DNA 测序等生物学工具为量化正常细胞和突变细胞的克隆分布提供了新途径。体内全种群克隆规模分布因涉及多种细胞类型以及重叠的出生和死亡过程而变得复杂。这导致了对基于数学的模型以理解其生物学意义的日益增长的需求。标准方法通常需要知晓克隆年龄。我们表明，建立独立于时间的克隆规模模型是一种替代方法，可提供特定的分析优势；它有助于对这些模型进行参数化，并获取突变细胞或增殖细胞计数的分布等。当将此方法应用于上皮祖细胞中常见的通用出生 - 死亡过程时，其形式表现为赌徒破产问题，其解与计数 Motzkin 格点路径相关。将此方法应用于突变过程时，涌现出经典 Luria-Delbrück 问题的一种替代且精确的表述。该方法可扩展至中性突变克隆进化模型之外，并能描述与肿瘤内亚克隆相关的一些分布。上述方法通常适用于任何马尔可夫分支过程，其中不同“有色”子分支的动力学是关注焦点。