可频率调谐且鲁棒的振荡网络基序的识别
分子网络
2011-10-14 v1
摘要
振荡在生物动力学系统中起着重要作用,例如昼夜节律与真核细胞周期。John Tyson 等人在 2008 年的《Nature Reviews Molecular Cell Biology》中考察了由三个节点、四条或更少边组成的有限网络拓扑,并识别了生化振荡的网络设计原则。Tsai 等人在 2008 年的《Science》中研究了三种不同的网络基序,即负反馈环、耦合负反馈环以及耦合正负反馈环,并发现相互连接的正负反馈环能够产生频率可调的振荡。我们枚举了由三个节点、至少三条抑制性环路边组成的 249 种拓扑唯一的网络结构,并在三个功能组中识别出网络架构的共性:(1)频率可调性最高但鲁棒性较低的振荡器;(2)频率可调性最低且鲁棒性最低的振荡器;(3)频率可调性较低但鲁棒性最高的振荡器。我们发现,频率可调网络无法同时表现出高鲁棒性,这表明频率可调性与鲁棒性之间存在权衡。
引用
@article{arxiv.1110.3041,
title = {Identification of network motifs capable of frequency-tunable and robust oscillation},
author = {Matthew Bailey and Jaewook Joo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.3041},
year = {2011}
}