关于增殖细胞状态值的分布:一般演化方程及其应用
生物物理
2007-05-23 v1 统计力学
种群与进化
摘要
细胞状态的涨落,例如某些蛋白质的丰度,在理论和实验上都引起了广泛关注。然而,这种状态在细胞间的分布不仅是细胞内随机过程的结果,还受到依赖于状态的细胞数量增长的影响。通过将生长-死亡过程纳入标准的福克-普朗克方程,得到了一个包含自洽增长项的非线性时间演化方程。所推导的方程通常可通过本征函数展开解析求解。在线性弛豫的情况下,考虑了两个例子作为所提出的一般形式体系的应用。首先,假设细胞的增长率随状态值 线性增加,则由于增长效应导致的平均状态值 的偏移被证明与状态 的方差和弛豫时间成正比,类似于生物涨落-响应关系。其次,当状态 在某个阈值处存在增长率间隙时,证明了存在一个临界间隙值,超过该值平均增长率开始增加。该临界值再次以弛豫时间和 的方差表示,所有这些量都是实验可测量的。讨论了结果与生物细胞状态分布数据分析(例如通过流式细胞术获得的数据)的相关性。
引用
@article{arxiv.physics/0510063,
title = {On the Distribution of State Values of Reproducing Cells: the General Evolution Equation and its Applications},
author = {Katsuhiko Sato and Kunihiko Kaneko},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0510063},
year = {2007}
}
备注
16 pages, 4 figures