论代谢循环的稳定性

我们结合解析与计算方法，研究了两类不同代谢循环的稳定性性质。利用结构动力学建模（SKM）原理，我们展示了具有特定结构规律性的代谢网络的稳定性可以通过解析与计算技术的结合来研究。随后，我们将这些技术应用于一类单输入单输出代谢循环，发现这些循环在所有测试条件下都是稳定的。接着，我们将分析扩展到一个小的自催化循环，并确定了该循环极有可能稳定的参数区间。我们证明了解析方法可用于理解动力学参数与稳定性之间的关系，并且这些解析方法的结果可以通过计算实验得到证实。此外，我们的结果表明，升高的代谢物浓度和某些关键的饱和参数会强烈影响整个代谢循环的稳定性。我们结合进化力可能选择具有高内在稳定概率的代谢网络拓扑这一可能性，讨论了我们的结果。此外，我们的结论支持了这样一种假说：尽管缺乏调控机制，某些类型的代谢循环可能在原始代谢的发展中发挥了作用。