蛋白质的最优分配：相变与对称性破缺

细胞分裂时关键蛋白的非对称分配——无论是有益还是有害蛋白——在单细胞生物中普遍存在，并常被视为在胁迫环境中提高适应度的进化特征。在此，我们提供一个通用框架来描述这种非对称分配的进化起源。我们将种群适应度计算为蛋白质分配不对称性 $a$ 的函数，并表明优化种群增长所对应的 $a$ 值呈现出对称与不对称分配相之间的相变。令人惊讶的是，对于有益蛋白与降低单细胞增长率的蛋白，其相变性质截然不同。我们的研究阐明了进化在蛋白质分配背景下所面临的优化问题，并激励对生物系统中蛋白质非对称分配的进一步探究。