原核生物基因调控网络的“非加速”模型失败

当前许多网络分析都基于这样的假设：重要的生物网络将具有与网络大小无关的无标度或指数统计特性，从而允许网络随时间无限制地增长。在本文中，我们证明了这种网络增长模型无法解释最近关于原核生物调控基因网络随基因数量增长的比较基因组学结果。这种失败主要是由于原核生物调控基因网络是“加速”的，其总连接数随网络规模的增长速度快于线性增长，因此可以在特定的临界网络大小处经历从平稳到非平稳统计以及从随机到无标度再到规则统计的转变。在极限情况下，这些网络可以经历如此显著的转变，以至于将网络大小限制在某个临界值以下。这是有意义的，因为单细胞原核生物的调控基因网络确实以基因数量的加速二次增长为特征，并且大小限制在约10,000个基因以内，编码在小于约10兆碱基的DNA序列中。我们开发了两种原核生物调控基因网络的“非加速”网络模型，试图匹配观察结果，并证明这些方法无法重现观察到的统计数据。