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蛋白质相互作用网络中的随机涨落近乎泊松分布

分子网络 2021-06-16 v1

摘要

基因调控网络由生化反应构成,这些反应本质上是随机的。每个反应通道以不同程度上贡献于该随机性。在本文中,我们研究由单体与二聚体构成的蛋白质相互作用网络(PIN)的随机动力学。该网络由二聚体定义,二聚体通过两个单体杂交形成。PIN 的大小定义为与至少一个其他单体(包括自身)相互作用的单体数目。我们生成了 4200 个大小介于 2 与 8 之间(每大小 600 个)的随机 PIN,并通过 Gillespie 算法模拟所有单体与二聚体拷贝数的随机演化直至达到稳态。模拟揭示,所有网络中及所有时间点上单体与二聚体的 Fano 因子均接近 1,或从下方或从上方。仅 10% 的单体的 Fano 因子高于 1.3,10% 的二聚体的 Fano 因子高于 1.17,单体与二聚体记录的最大值分别为 5.54 与 3.47。这些发现表明,真实生物环境中的 PIN 贡献了接近泊松的整体随机噪声。我们的结果还显示随机噪声、网络大小与网络连接性之间的关联:对单体,Fano 因子从上方趋于 1,而二聚体的 Fano 因子从下方趋于 1。对单体,该趋势随网络连接性增强而放大。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.08067,
  title  = {Stochastic fluctuations in protein interaction networks are nearly Poissonian},
  author = {Jaroslav Albert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.08067},
  year   = {2021}
}