基于平衡态分解的 Wnt 信号反应网络比较
动力系统
2024-03-29 v2
摘要
Wnt 信号通路在包括胚胎发育、组织稳态和癌症进展在内的多种生化过程中起关键作用。在本文中，我们基于 MacLean 等人（PNAS USA 2015）的先前研究，对 β-联蛋白依赖的 Wnt 信号反应网络（我们称之为 Feinberg、Schmitz 和 MacLean 模型）进行比较分析。我们的分析基于每个反应网络的（唯一）最细独立分解（FID），并且我们的比较技术包括平衡态参数化（EP）以及新开发的共反应平衡（CORE）分析和一致性轮廓（CP）分析方法。我们的研究得出了关于这些模型的平衡态集合的三个有趣结果。首先，我们探讨绝对浓度鲁棒性（ACR）的概念，其中若某物种的平衡值在任何正平衡下都相同，则系统在该特定物种上表现出 ACR。通过采用 FID 和 EP 的 ACR 分析，我们观察到 Schmitz 和 MacLean 模型均缺乏 ACR，而 Feinberg 模型在单一物种上表现出 ACR。其次，我们使用 FID 和 CORE 的分析揭示了增广 Schmitz 和 MacLean 模型的平衡态集合内的重要关系。此外，FID 和 CORE 识别出 Feinberg 和 MacLean 模型的平衡态集合之间缺乏实质性关系。因此，这些方法检测到了 Feinberg 与 MacLean 模型之间以及 Schmitz 与 MacLean 模型之间的细微差异，这些差异在标准反应网络分析中并不明显。最后，基于一致性水平，CP 分析表明 MacLean 和 Schmitz 模型比 MacLean 和 Feinberg 模型更为相似。
引用
@article{arxiv.2310.18931,
title = {Equilibria decomposition-based comparison of reaction networks of Wnt signaling},
author = {Bryan S. Hernandez and Patrick Vincent N. Lubenia and Eduardo R. Mendoza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.18931},
year = {2024}
}