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合作型双二次布尔网络中的大吸引子:第二部分

分子网络 2008-01-30 v1 定量方法

摘要

布尔网络一直是广泛关注的对象,特别是自 S. Kauffman 在 20 世纪 60 年代提出将其作为基因调控网络模型以来。这些系统的特征在于定义在布尔状态空间上,并在离散时间步长上进行同步更新。对于生物应用而言,特别重要的是每个变量的入度受固定常数限制的网络,正如 Kauffman 在其原始论文中所强调的那样。一个重要的问题是:网络拓扑需要满足什么条件才能排除系统中指数级长度的周期轨道。在本文中,我们考虑合作型系统,即所有变量之间具有正反馈互连的系统,这在连续设置中保证了非常稳定的动力学。在本文的第一部分中,我们提出了一种构造方法,表明对于任意常数 0<c<20<c<2 和足够大的 nn,存在 nn 维布尔合作网络,其中每个变量的入度和出度均受限于二(双二次网络),但仍包含长度至少为 cnc^n 的周期轨道。在这一部分中,我们证明了一个逆结果:对于足够大的 nn 以及足够接近 2 的 0<c<20<c<2,任何具有长度至少为 cnc^n 的循环的 nn 维合作型双二次布尔网络,必须有很大比例的变量入度为 1。因此,这类系统与第一部分中构造的系统具有结构相似性。

关键词

引用

@article{arxiv.0801.4556,
  title  = {Large attractors in cooperative bi-quadratic Boolean networks. Part II},
  author = {Winfried Just and German Enciso},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0801.4556},
  year   = {2008}
}

备注

14 pages