临界慢化与吸引流形：芽殖酵母细胞周期过程中动态鲁棒性的一种机制
分子网络
2020-04-22 v1
摘要
执行诸如细胞周期等复杂多重功能的生物过程，必须确保顺序事件的次序，并保持针对各种涨落的动态鲁棒性。在此，我们考察芽殖酵母酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）细胞周期过程中实现这些性质的动态机制与基本结构。我们表明，芽殖酵母细胞周期过程表现为一个包含三个良好耦合的鞍结分岔的可激发系统，以执行DNA复制和有丝分裂事件。酵母细胞周期调控网络可分离为G1/S期模块、早期M模块和晚期M模块，其中各模块内的正反馈及模块间的相互作用发挥重要作用。若细胞周期过程在鞍结分岔临界点附近运行，则存在临界慢化或幽灵效应。这可为细胞周期过程提供每个事件的充足持续时间，以及用于检查DNA复制与有丝分裂完成状态的吸引流形；此外，早期模块/事件中的涨落被禁止传递至后续模块/事件。我们的结果既提示了细胞周期调控网络的基本结构，也为真核细胞周期过程从动态检查机制到分子检查点通路的演化提供了线索。
引用
@article{arxiv.1811.09512,
title = {Critical slowing down and attractive manifold: a mechanism for dynamic robustness in yeast cell-cycle process},
author = {Yao Zhao and Dedi Wang and Zhiwen Zhang and Ying Lu and Xiaojing Yang and Qi Ouyang and Chao Tang and Fangting Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.09512},
year = {2020}
}
备注
27 pages, 12 figures