模拟黏细菌波纹与聚集的格子气元胞自动机模型
定量方法
2009-11-10 v1 其他定量生物学
摘要
采用格子气元胞自动机（LGCA）模型模拟黏细菌中的波纹与聚集。提出了一种表示不同尺寸、形状和朝向细胞的高效方法，可轻易扩展以模拟子实体形成的后期阶段。该 LGCA 模型旨在研究不应期、最小响应时间、最大振荡周期以及细胞反转对 C 因子的非线性依赖是否为波纹所必需的假设。结果表明，2-3 分钟的不应期、最长 1 分钟的最小响应时间以及无最大振荡周期最能再现黄色黏球菌（Myxoccoccus xanthus）实验中的波纹。反转对 C 因子的非线性依赖在高细胞密度下至关重要。定量模拟表明，当培养物用非信号细胞稀释时波纹波长的增加可完全由 C 信号细胞密度的降低来解释。该结果进一步支持以下假设：C 信号水平定量依赖于并调节细胞密度。对互穿高密度波的分析显示了类似于互穿孤子相移的相移存在。最后，给出了一个关于 swarm、聚集和早期子实体形成的模型。
引用
@article{arxiv.q-bio/0401014,
title = {Lattice gas cellular automata model for rippling and aggregation in myxobacteria},
author = {Mark S. Alber and Yi Jiang and Maria A. Kiskowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:q-bio/0401014},
year = {2009}
}