多尺度随机反应网络中中间物种的消除
分子网络
2018-05-22 v3 动力系统
概率论
摘要
我们研究由连续时间马尔可夫过程建模的生化反应网络。此类网络通常包含大量分子物种和反应，难以进行分析研究或模拟。特别是，我们关注含有中间物种（如 Michaelis-Menten 机制中的底物 - 酶复合物）的反应网络。这些物种几乎存在于所有现实世界的网络中，通常寿命极短、降解速率快且难以通过实验观测。我们提供了若干条件，在这些条件下，含中间物种的多尺度反应网络的马尔可夫过程，其有限维分布可由不含中间物种的简化反应网络的马尔可夫过程来近似。为此，我们将马尔可夫过程嵌入到一个单参数过程族中，其中反应速率和物种丰度均按该参数进行缩放。此外，我们证明了这些随机模型与同一网络的确定性常微分方程（ODE）模型之间存在紧密联系。
引用
@article{arxiv.1408.2474,
title = {Elimination of Intermediate Species in Multiscale Stochastic Reaction Networks},
author = {Daniele Cappelletti and Carsten Wiuf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.2474},
year = {2018}
}