反应网络的联结与分解

在系统与合成生物学中，大量研究聚焦于单条通路的行为与设计，而近期实验工作关注串扰（耦合两条或多条通路）或抑制分子功能（隔离通路的一部分）如何影响系统级行为。然而，总体上处理这些更大系统的理论滞后于实验。此处我们分析联结网络（如串扰）或分解网络（如抑制或敲除）如何影响反应网络可能具有的三种性质——可辨识性（从数据恢复参数值）、稳态不变量（稳态时物种浓度间的关系，用于模型选择）与多重定态（具有多个稳态的能力，对应于多个细胞决策）。具体而言，我们证明若干结果，阐明对于由联结两个较小网络得到的网络，如何从小网络的性质推断或推知原网络的类似性质。我们的证明使用计算代数几何技术，包括消去理论与微分代数。