基因表达动力学中制度突变的早期信号

最近，针对生态系统、金融市场、种群生物学和复杂疾病等不同系统中突然制度突变的早期信号进行了大量研究。然而，对基因表达动力学中制度突变信号的系统性研究较少。在本文中，我们考虑了由涉及双稳态和滞后现象的折叠分岔模型所描述的基因表达动力学中的突然制度突变。我们研究了枯草芽孢杆菌 (B. subtilis) 种群感受态发育的两种替代模型（模型 1 和模型 2），并确定了感受态与非感受态之间制度突变的一些早期信号。为此，我们同时使用了确定性和随机形式体系。所研究的早期信号包括接近转变点时的临界慢化、方差增加、滞后 1 阶自相关函数、偏度以及两个平均首达时间之比。其中一些信号可为区分双稳态与兴奋性作为感受态发育的正确机制提供实验依据。