细胞通讯中信息传输的有效性

细胞间与细胞内的信号传导对于单个细胞执行各种生理任务并准确响应环境变化至关重要。信号传导通过可扩散分子进行，这些分子的传输常由提供定向平流的主动过程所辅助。扩散与平流如何共同影响细胞信号传导过程中信息传输的准确度，仍较少被研究。为此，我们研究了一个一维细胞信号传导模型，并计算互信息（MI）作为信息传输的度量。我们发现，仅当系统参数导致佩克莱特数（Peclet number）大于一时，信息传输的有效性才随平流而提高。有趣的是，MI 对佩克莱特数呈现出非平凡的标度关系，其特征为三个不同的 regime。我们证明，所观察到的 MI 对信号分子传输性质的依赖关系对细胞通讯具有重要影响。