线粒体网络的普适动力学：有限尺寸标度分析
生物物理
2020-11-02 v1 分子网络
摘要
越来越多的证据表明，线粒体网络的结构处于临界性附近，即介于有序与无序之间的中间状态。这一描述与下述观点契合良好：一般而言，生物系统可能受益于临界态所提供的长程关联与大灵活性。尽管该设想颇具吸引力，对于引导这些网络走向临界性的可能情景仍缺乏清晰理解。本工作中，我们比较了由一个无量纲基于主体（AB）模型与一个空间显式（SE）模型（节点嵌入于二维晶格上）所产生的线粒体网络的行为。在两种情景中，我们描述了线粒体网络展现动力学相变的控制参数位置，以及若干网络特征的尺寸依赖性。此外，我们表明小鼠胚胎成纤维细胞的线粒体网络呈现与 AB 模型生成的网络相似的拓扑，而其普适行为更好地由 SE 模型描述。通过对模型与经验数据进行的有限尺寸标度分析，我们界定了它们所属的普适类，并给出了支配线粒体网络形成的机制的理论边界。我们的发现预测了真实线粒体网络在生理与病理条件下预期的完整动力学行为谱系。
引用
@article{arxiv.2010.16020,
title = {Universal dynamics of mitochondrial networks: a finite-size scaling analysis},
author = {Nahuel Zamponi and Emiliano Zamponi and Sergio A Cannas and Dante R Chialvo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.16020},
year = {2020}
}