应激 p53 动力学：一氧化氮诱导的状态跃迁与同步

我们研究了由于 p53-Mdm2 调控网络的复杂网络组分与一氧化氮分子相互作用而产生的时序行为和同步行为。在单细胞过程中，一氧化氮浓度的增加导致了向各种 p53 时序行为的跃迁，即定点振荡、阻尼振荡和持续振荡，分别指示稳定态、弱激活态和强激活态。研究发现，与确定性情况相比，随机系统中的噪声有助于更快地达到这些状态，这一点从排列熵动力学中可以明显看出。在以一氧化氮为扩散耦合分子的耦合系统中，我们发现一氧化氮在特定的耦合强度 $\epsilon$ 范围内是强耦合分子，超过该范围则变为弱同步代理。我们利用从耦合系统排列熵获得的类相关性同步指标 $\gamma$ 研究了这些效应，并在 ($\epsilon$-$\gamma$) 相图中发现了五个重要区域，分别指示去同步、跃迁、强同步、中等同步和弱同步区域。我们主张，一氧化氮的毒性与同步作用之间存在竞争，从而导致细胞处于不同的应激条件。