受外部噪声影响的简单基因网络基序的动力学
分子网络
2016-02-02 v2 统计力学
生物物理
摘要
细胞过程并不遵循确定性规则；即使在相同环境中，基因相同的细胞也能做出随机选择，从而导致不同的表型。这种随机性源于生物分子相互作用网络中存在的噪声。以往的大多数工作集中在这些网络的内在噪声 (IN) 上。然而，实验表明，特别是对于高拷贝数生物分子，外部或环境噪声 (EN) 主导了其变异。在此，我们开发了一种解析形式体系，允许计算 EN 对基因表达基序的影响。我们引入了一种方法，将作为主方程中辅助物种的有界 EN 进行建模。该方法完全通用，不限于具有小 EN 幅度的系统。我们的研究重点放在可被视为基因开关构建模块的基序上：非调控基因、自抑制基因和自促进基因。系统地研究了 EN 性质（幅度、关联时间和分布）对感兴趣统计量的影响，并比较了不同反应速率中噪声的影响。由于其解析性质，我们的形式体系可用于量化 EN 对生化网络动力学的影响，也可用于改进对单细胞基因表达实验数据的解释。
引用
@article{arxiv.1509.01083,
title = {The dynamics of simple gene-network motifs subject to extrinsic fluctuations},
author = {Elijah Roberts and Shay Be'er and Chris Bohrer and Rati Sharma and Michael Assaf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.01083},
year = {2016}
}
备注
15 pages, 4 figures