基于物种线性消除的反应网络图形化约简
动力系统
2016-05-10 v2 分子网络
摘要
准稳态近似和时间尺度分离是基于常微分方程(ODEs)简化生化反应网络模型的常用方法。假设“快”物种的浓度相对于“慢”物种实际上处于稳态。在此假设下,可使用稳态方程消去“快”变量,从而得到仅含慢物种的新 ODE 系统。我们将通过时间尺度分离得到的约简系统解释为源于唯一反应网络的 ODE 系统,即识别出一组反应及相应的速率函数。该过程以图形为基础,对于小型网络可轻易手算。对于较大网络,我们提供了一种伪算法。我们研究了约简网络的属性、其动力学与守恒律,并表明若原网络满足现实假设,则约简网络的动力学亦满足。我们使用生物学实例(如底物机制、翻译后修饰系统以及具有中间(瞬态)步骤的网络)说明了我们的结果。
引用
@article{arxiv.1509.03153,
title = {Graphical reduction of reaction networks by linear elimination of species},
author = {Meritxell Sáez and Carsten Wiuf and Elisenda Feliu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.03153},
year = {2016}
}
备注
Exposition improved: the paper is now written for a broader audience. Accepted for publication in Journal of Mathematical Biology