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关于随机反应网络中的 RAF 集与自催化循环

适应与自组织系统 2015-02-04 v1 分子网络

摘要

分子自催化集的出现似乎在生命起源背景下发挥了重要作用。尽管在实验室中重现这种出现的可能性已受到相当多的关注,但这仍远未实现。为了揭示一些使结构能够维持自身存在和生长的关键属性,在本工作中,我们研究了在具有不同结构特性的随机催化反应网络系群中观察到它们的概率。从网络拓扑的角度来看,自催化集要么被定义为强连通分量 (SCCs),要么被定义为自反自催化且由食物生成的集合 (RAFs)。我们观察到,平均催化水平以不同方式影响观察到 SCC 或 RAF 的概率,突显了一个可以观察到前者而无法观察到后者的区域。该参数还影响 RAF 的组成,后者可进一步表征为线性结构、自催化或 SCCs。有趣的是,我们表明不同的网络拓扑(均匀催化系统与幂律催化系统相比)对 SCCs 和 RAFs 的出现没有显著不同的影响,而裂解与缩合之间的比例似乎反而起到了作用。限制 RAF 出现概率的一个主要因素,也是解释实验室中遇到的一些困难的原因,似乎是存在那些既不是任何反应的底物也不是催化剂却能积累的分子。

关键词

引用

@article{arxiv.1502.00793,
  title  = {On RAF Sets and Autocatalytic Cycles in Random Reaction Networks},
  author = {Alessandro Filisetti and Marco Villani and Chiara Damiani and Alex Graudenzi and Andrea Roli and Wim Hordijk and Roberto Serra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1502.00793},
  year   = {2015}
}

备注

pp 113-126