异质原始细胞群体中脂质竞争动力学建模

在探讨达尔文进化的起源时，最近的实验工作集中于发现简单的物理效应，这些效应能为争夺有限脂质供应而相互竞争的原始细胞提供相关的选择优势。特别是，来自 Szostak 实验室的数据表明，从简单的前生物可行脂质膜向更接近真实生物膜的更复杂和异质膜的转变，可能是由膜流动性及其对可用两亲化合物亲和力的变化所驱动的，而这反过来又涉及囊泡生长动力学的变化。同一小组早期的工作报道了渗透驱动的竞争效应，即膨胀的囊泡以等渗囊泡为代价进行生长。在本文中，我们试图通过提供一个竞争囊泡群体的简单数学模型来扩展这些实验研究，该模型在脂质动力学层面进行研究。模型的计算机模拟能够定性地且通常在定量上重现实验报道的两种场景下的竞争效应。我们还开发了一种数值求解竞争模型囊泡群体平衡的方法，该方法具有相当的通用性，适用于不同的囊泡动力学方案。