动力学校对中的帕累托最优前沿
统计力学
2023-04-26 v2
摘要
DNA 复制、RNA 转录和蛋白质翻译等生物过程在从化学上相同的分子池中筛选正确底物时表现出惊人的速度与准确性。这一结果由耗散化学能的非平衡反应实现。人们广泛认识到，刻画这些系统的速度、错误与耗散之间必然存在权衡。本文利用数学优化理论中的工具量化了速度、错误与耗散之间的权衡。我们刻画了两种典型生物纠错模型的帕累托最优前沿：Hopfield 动力学校对模型与核糖体模型。我们发现，具有更多校对步骤的纠错过程表现出更好的权衡。此外，我们识别了帕累托前沿上速度、准确性与耗散之间的标度关系。
引用
@article{arxiv.2208.09381,
title = {Pareto optimal fronts of kinetic proofreading},
author = {Davide Chiuchiu and Shrabani Mondal and Simone Pigolotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.09381},
year = {2023}
}
备注
12 pages, 10 figures