非单调响应模块与EML算子产生的级联：生物动力学简化模型
动力系统
2026-05-06 v1 生物物理
定量方法
摘要
标准饱和响应函数，如Hill函数,是单调的，因而无法表示因招募引起的超调或具有适应性瞬态的单一模块。从饱和原语生成非单调响应至少需要两个阻抗为相反�幅的模块，这会导致静态块参数数量翻倍。本文基于最近的数学结果表明单个二进制算子EML可生成所有标准初等函数，我们将EML作为简化非线性ODE的结构化语法。它产生一种激活-抑制模块，直接捕获超调现象。我们在三个应用场景中验证了该框架：首先，在PKA-R relocalization数据上，EML语法发现的简化替代方案与 established 的机制生物学相符；其次，在Rho-GTPase招募数据上，穷举搜索EML表达式树在所有四个扰动-响应轨迹中选择了相同的组成形式；最后，一个50状态的模拟网络被EML级联作为固定时序基准压缩。因此，我们展示了EML在生物动力学简化模型中的强大潜力。
引用
@article{arxiv.2605.02972,
title = {Non-Monotone Response Modules and Cascades from the EML Operator for Reduced Models of Biological Dynamics},
author = {Amir Erez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.02972},
year = {2026}
}
备注
Main text: 9 pages, 4 figures. Appendix is 5 pages