具有调控与反馈的分子事件时间精度

细胞行为如迁移、分裂和分化依赖于精确的时间控制，然而支配这些行为的分子事件具有高度随机性。我们研究了降低分子事件时间噪声的调控策略。自调控反馈会增加噪声。然而，我们发现当存在第二种物种的调控时，自调控反馈反而降低噪声。为解释这一发现，我们发展了一种计算最优调控函数的方法，该函数使时间噪声最小。该方法揭示，反馈与调控的组合通过最大化在跨越阈值前必须依次发生的分子事件数量来最小化噪声。我们计算了所有具有调控与反馈的双节点网络的最优时间精度，推导了时间噪声的通用下界，并在秀丽隐杆线虫发育过程中神经母细胞迁移的背景下讨论了我们的结果。