高化学亲和势增强生化振荡的鲁棒性

生化振荡在自然界中无处不在，并使生物能够恰当地为其生物学功能计时。在本文中，我们考虑支持振荡的非平衡生化网络的最小马尔可夫状态模型。我们得到了这些网络中振荡相干性和周期的解析表达式。这些量预期依赖于马尔可夫状态模型中转移速率的所有细节。然而，我们的解析计算揭示，将系统驱动出平衡使得许多此类细节——具体而言，转移速率的位置和排布——与振荡的相干性和周期无关。这一理论预测通过与数值结果的高度吻合得到证实。因此，在无关变量存在涨落的情况下，振荡的相干性和周期可以保持鲁棒。虽然近期工作已确立增加能量消耗可改善振荡的相干性，我们的发现表明它还起到使振荡的相干性和平均周期对可由细胞噪声环境导致的速率涨落保持鲁棒的作用。