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生理浓度下生物标志物的基于酶的逻辑分析:具有双 S 型“滤波”响应的与门

分子网络 2013-04-16 v1 软凝聚态物质 生物物理

摘要

我们报告了首个具有双 S 型响应(两个输入均为 S 型)的生物分子与门功能的实现。两种酶生物标志物输入激活门输出信号,该信号可用于指示肝损伤,但仅当这两种输入均具有升高的病理生理浓度时才会发生,这实际上对应于二进制门功能的逻辑 -1。在较低的、定义为逻辑 -0 输入的正常生理浓度下,不会产生肝损伤输出水平。通过利用由简单的附加生物催化过程实现的“滤波”,使得门在处理各种噪声源时具有高质量的功能,且时间尺度与潜在应用相关。当选择合适的系统参数时,所得的门响应对两个输入均呈 S 型,并在专为评估其噪声处理能力而设计的模型内对门特性进行了理论分析。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.3908,
  title  = {Enzyme-Based Logic Analysis of Biomarkers at Physiological Concentrations: AND Gate with Double-Sigmoid "Filter" Response},
  author = {Jan Halamek and Oleksandr Zavalov and Lenka Halamkova and Sevim Korkmaz and Vladimir Privman and Evgeny Katz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.3908},
  year   = {2013}
}