生物网络中信息传递的新标度关系
分子网络
2015-08-19 v1
摘要
生命系统常利用信息类比来描述。一个重要的开放问题是，信息仅仅是一种有用的概念隐喻，还是生物系统运作的内在属性。为解决这个问题，我们提供了两个代表性生物网络的信息架构的严格案例研究：裂殖酵母 S. pombe 细胞周期调控网络的布尔网络模型，以及芽殖酵母 S. cerevisiae 的相应模型。我们将这些生物网络的结果与在两类不同随机网络系综上执行的相同分析进行比较。我们表明，两个生物网络共有一些任一系综都不具备的共同特征。特别是，我们研究中的生物网络平均处理的信息多于随机网络。它们还表现出节点间信息传递的标度关系，将其与任一系综区分开：即使与具有重要拓扑性质（如无标度结构）的随机网络系综相比也是如此。我们表明，该标度关系中最具生物学区分度的区间与生物网络的动力学和功能相关。因此，生物网络中的信息处理被解释为拓扑（因果结构）和动力学（功能）的涌现属性。这些结果定量地展示了生物演化网络的信息架构如何能将它们与不具有相同信息属性的其他类网络架构区分开。
引用
@article{arxiv.1508.04174,
title = {New Scaling Relation for Information Transfer in Biological Networks},
author = {Hyunju Kim and Paul Davies and Sara Imari Walker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.04174},
year = {2015}
}