重访一个展现振荡的合成细胞内调控网络
分子网络
2019-01-01 v2 动力系统
摘要
2000年，Elowitz与Leibler引入了抑制子（repressilator）——一个由三个基因组成的合成基因回路，它们循环抑制下一个基因的转录——以及相应的数学模型。实验数据与模型模拟展现了跨代际的蛋白质浓度振荡。2006年，Müller等人将模型推广到任意数目的基因并分析了所得动力学。他们的新模型源于五个关键假设，其中两个鉴于当前生物学知识而言具有限制性。据此，我们提出一个新的抑制子系统，允许使用一般函数对转录、降解与翻译建模。我们证明，在基因数为奇数时，新模型具有唯一稳态，且系统收敛于此稳态或一条周期轨道。我们还给出了基因数为偶数时稳态稳定性的充要条件，并猜想了奇数时的稳定性条件。最后，我们推导出一个描述转录的新速率函数，它基于比广泛使用的单步结合假设更为合理的生物学假设。借助这一新转录速率函数，我们将模型的振幅与周期同具有常规转录速率函数的模型进行比较。综上，我们的结果增进了对通过抑制进行的基因调控的理解。
引用
@article{arxiv.1808.00595,
title = {Revisiting a synthetic intracellular regulatory network that exhibits oscillations},
author = {Jonathan Tyler and Anne Shiu and Jay Walton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.00595},
year = {2019}
}