×

通过势能景观的噪声诱导双稳态开关动力学。 (英语) Zbl 1346.74133号

摘要:相互连接的正反馈回路是生化系统的一个重要组成部分,可以诱导双稳态开关,通过短暂的刺激导致长期的状态变化。在这项工作中,将两个物种之间普遍存在的相互激活作为另一个正反馈添加到源自许多现实生物电路的通用互连正反馈-反馈模型中。在反馈强度的双稳态区间中引入了正反馈强度的随机波动,在一定噪声水平下,中等反馈强度出现双稳态。基于势能图的稳定性分析进一步用于探索两个稳定稳态的噪声诱导开关行为。

MSC公司:

74升15 生物力学固体力学
92C45型 生化问题中的动力学(药代动力学、酶动力学等)
37甲10 生成、随机和随机差分及微分方程
37N25号 生物学中的动力系统
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Xiong,W.,Ferrell,J.E.:一种基于正反馈的双稳态“记忆模块”,用于控制细胞命运决定。《自然》426460-465(2003)·doi:10.1038/nature02089
[2] Doreée,A.M.和Fisher,D.:卵母细胞成熟过程中细胞周期蛋白-B-Cdc2激酶(MPF)和MAP激酶之间的相互作用。细胞科学杂志。114257-267(2001年)
[3] Pomerening,J.R.,Sontag,E.D.,Ferrell,J.E.:构建细胞周期振荡器:Cdc2激活中的滞后和双稳态。自然细胞生物学。5, 346-351 (2003) ·doi:10.1038/ncb954
[4] Wedlich-Soldner,R.,Wai,S.C.,Schmidt,T.等人:细胞极性强健是通过耦合运输和GTPase信号建立的动态状态。《细胞生物学杂志》。166, 889-900 (2004) ·doi:10.1083/jcb.200405061
[5] Ferrell,J.E.:信号转导中的自我永存状态:正反馈、双负反馈和双稳态。货币。操作。细胞生物学。14, 140-148 (2002) ·doi:10.1016/S0955-0674(02)00314-9
[6] Thomas,R.,Kaufman,M.:多平稳性,细胞分化和记忆的基础。多重平稳性的结构条件和其他非平凡行为。混沌:跨学科。非线性科学杂志。11, 170-179 (2001) ·Zbl 0997.92011号
[7] Lewis,R.S.:淋巴细胞中的钙信号机制。每年。免疫学评论。19, 497-521 (2001) ·doi:10.1146/annurev.immuniol.119.1.497
[8] Liu,R.Y.,Diasinou,F.,Shreyansh,S.等:cAMP反应元件结合蛋白1反馈回路对于巩固失用症的长期突触易化是必要的。《神经科学杂志》。28, 1970-1976 (2008)
[9] Brown,T.H.,Byrne,J.H.,LaBar,K.S.等人:学习和记忆,基本机制,In:从分子到网络,细胞和分子神经科学导论。Roberts Elsevier,圣地亚哥(2004)·Zbl 1081.92006年
[10] Zhang,X.P.,Cheng,Z.,Liu,F.等人:快速和慢速正反馈回路的连接创造了细胞信号中的最佳双稳态开关。物理学。版本E 76031924(2007)·doi:10.1103/PhysRevE.76.031924
[11] Smolen,P.,Baxter,D.A.,Byrne,J.H.:互连双时间反馈回路可以增强对随机性和记忆持久性的鲁棒性。物理学。版本E 79,031902(2009)·doi:10.1103/PhysRevE.79.031902
[12] Li,D.F.,Li,C.G.:混合反馈网络基序中的噪声诱导动力学。物理学。版本E 77,011903(2008)
[13] Tang,J.,Yang,X.Q.,Ma,J.等人:正反馈基因调节回路中噪声对记忆持久性的影响。物理学。版本E 80,011907(2009)·doi:10.1103/PhysRevE.80.011907
[14] Brandman,O.、Ferrell,J.E.、Li,R.等人:快速和缓慢的正反馈回路相互关联,驱动可靠的细胞决策。《科学》310,496-498(2005)·Zbl 1226.93062号 ·doi:10.1126/科学.1113834
[15] Gérard,C.,Gonze,D.,Goldbeter,A.:正反馈回路对驱动哺乳动物细胞周期的周期依赖性激酶网络中振荡鲁棒性的影响。FEBS J.279,3411-3431(2012)·doi:10.1111/j.1742-4658.2012.08585.x
[16] 张,X.P.,刘,F.,张,C.,等:p53脉冲介导的细胞命运决定。程序。国家。阿卡德。科学。106, 12245-12250 (2009)
[17] Mitrophanov,A.Y.,Groisman,E.A.:细胞控制系统中的正反馈。生物论文30,542-555(2008)·doi:10.1002/bies.20769
[18] Wang,J.,Xu,L.,Wang,E.:非平衡网络的潜在景观和通量框架:生物化学振荡的稳健性、耗散性和一致性。程序。国家。阿卡德。科学。105, 12271-12276 (2008) ·doi:10.1073/pnas.0800579105
[19] Lei,J.Z.:系统生物学-建模、分析和仿真。上海科学技术出版社,上海(2010)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。