随机生化系统中模型简化对相干性与信息传递的影响

简化的随机模型在研究生化反应网络中频率分辨噪声传播方面广泛应用，其中常用的衡量标准是分子数轨迹随机波动之间的相干性。此类模型也广泛用于量化通过互信息 (MI) 率传递信息的反应网络。常见假设是，在时间尺度分离条件下，来自简化模型的相干性和 MI 率估计与底层完整模型中的估计 closely 接近。本文通过表明尽管简化模型能够忠实再现分子计数的低阶统计量，但在相干性光谱上尤其是在中高频率时经常导致显著差异来挑战这一假设。这些误差反过来导致对 MI 率估计出现显著不准确。我们指出，观察到的差异源于底层反应网络的结构、所采用的具体模型简化方法以及完整模型与简化模型之间的渐近极限之间的相互作用。我们以酶催化和基因表达的标准模型为例，突出了对于细胞中信息流量化的实际含义。