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存在外部波动时时空模型的稳健性分析。 (英语) Zbl 1386.35204号

摘要:我们分析了一个极对极振荡模型的控制偏微分方程最小D细菌细胞中的蛋白质。探讨了模型参数对外部噪声的敏感性。我们的分析表明,总体而言,振荡对外部扰动具有鲁棒性,即反应系数的小扰动导致频率和振幅的小差异。然而,分析和模拟的结合也表明,振荡对某些外部时间尺度比其他时间尺度更为敏感。

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35K57型 反应扩散方程
92年第35季度 与生物学、化学和其他自然科学有关的偏微分方程
35卢比60 随机偏微分方程的偏微分方程
92E20型 化学中的经典流动、反应等

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参考文献:

[1] W.J.Blake、M.Kaern、C.R.Cantor和J.J.Collins,真核基因表达中的噪音,《自然》,422(2003),第633-637页。
[2] B.Drawert、S.Engblom和A.Hellander,《URDME:复杂几何形状下反应迁移过程随机模拟的模块化框架》,BMC系统。《生物学》,6(2012),76。
[3] M.B.Elowitz、A.J.Levine、E.D.Siggia和P.S.Swain,《单细胞中的随机基因表达》,《科学》,297(2002),第1183-1186页。
[4] S.Engblom、L.Ferm、A.Hellander和P.Loïtstedt,《非结构化网格上随机反应扩散过程的模拟》,SIAM J.Sci。计算。,31(2009),第1774-1797页·Zbl 1190.65015号
[5] D.Fange和J.Elf,{it大肠杆菌}中噪声诱导的最小表型,PLoS计算。《生物学》,第2卷(2006年),第637-647页。
[6] N.Fedoroff和W.Fontana,《科学》,297(2002),第1129-1131页。
[7] E.Fischer-Freedrich、G.Meachi、J.Lutkenhaus、H.Chateí和K.Kruse,{蛋白质动力学中的细胞内和细胞间波动随着细胞长度的增加而减少},Proc。国家。阿卡德。科学。美国,107(2010),第6134-6139页。
[8] D.Gillespie,《马尔可夫过程:物理科学家导论》。学术出版社,纽约,1992年·Zbl 0743.60001号
[9] D.T.Gillespie,{一种数值模拟耦合化学反应随机时间演化的通用方法},J.Compute。物理。,22(1976年),第403-434页。
[10] D.T.Gillespie,《Ornstein-Uhlenbeck过程及其积分的精确数值模拟》,Phys。E版,54(1996),第2084-2091页。
[11] P.D.Gould、N.Ugarte、M.Domijan、M.Costa、J.Foreman、D.MacGregor、K.Rose、J.Griffiths、A.J.Millar、B.Finkelsta­dt、S.Penfield、D.A.Rand、K.J.Halliday和A.J.Hall,通过CRY信令的网络平衡控制{拟南芥}昼夜节律时钟,摩尔系统。《生物学》,9(2013),第650页。
[12] J.Gunawardena,《生物学模型:准确描述我们可怜的思维》,《BMC生物学》,12(2014),第29页。
[13] J.Halatek和E.Frey,{高度通道化MinD转移和MinE隔离解释了强大MinCDE蛋白动力学的起源},《细胞报告》,1(2012),第741-52页。
[14] A.Hilfinger和J.Paulsson,《分离动态生物系统中的内在和外在波动》,Proc。阿卡德。国家。科学。美国,109(2011),第12167-72页。
[15] K.C.Huang、Y.Meir和N.S.Wingreen,《大肠杆菌的动态结构:MinE和MinD极区的自发形成》,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,100(2003),第12724-12728页。
[16] R.A.Kerr、H.Levine、T.J.Sejnowski和W.-J.Rappel,《大肠杆菌最小振荡随机模型的划分精度》,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,103(2006),第347-352页。
[17] M.W.Kirschner、L.Shapiro、H.McAdams、G.Almouzni、P.A.Sharp、R.A.Young和U.Alon,《雅各布和莫诺德五十年后:分子生物学中什么是尚未回答的问题?》,《分子细胞》,42(2011),第403-404页。
[18] K.Kruse,《生物物理》,测定大肠杆菌中部的动力学模型。J.,82(2002),第618-627页。
[19] K.Kruse、M.Howard和W.Margolin,《Min系统计算建模的实验家指南》,《微生物分子》。,63(2007),第1279-1284页。
[20] H.H.McAdams和A.Arkin,基因表达的随机机制,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,94(1997),第814-819页。
[21] G.Meachi和K.Kruse,由膜结合蛋白相互作用引起的大肠杆菌中的最小振荡,Phys。《生物学》,第2卷(2005年),第89-97页。
[22] J.D.Murray,《数学生物学:导论》,Springer,纽约,2002年·Zbl 1006.92001号
[23] A.H.Nayfeh,{微扰方法},威利,纽约,1973年·Zbl 0265.35002号
[24] B.K.Øksendal,《随机微分方程:应用简介》,Springer,纽约,1998年·兹比尔0897.60056
[25] R.Phillips、J.Kondev和J.Theriot,《细胞物理生物学》,纽约加兰科学出版社,2012年。
[26] L.Rensing和P.Ruoff,{温度对昼夜节律钟及其分子基础的夹带、相移和振幅的影响},计时醇。国际,19(2002),第807-864页。
[27] V.Shahrezaei、J.F.Ollivier和P.S.Swain,《有色外在波动和随机基因表达》,分子系统。《生物学》,4(2008),第1-9页。
[28] V.Shahrezaei和P.S.Swain,《生物化学网络的随机性》,Curr。运营生物技术。,19(2008),第369-374页。
[29] S.Smith,C.Cianci和R.Grima,{单细胞和组织中空间随机基因表达的分析近似},J.R.Soc.Interface,13(2016),20151051。
[30] J.Stelling、E.D.Gilles和F.J.Doyle III,《生物钟结构的鲁棒性》,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,101(2004),第13210-13215页。
[31] J.Stelling、U.Sauer、Z.Szallasi、F.J.Doyle III和J.Dohle,《细胞功能的鲁棒性》,《细胞》,118(2004),第675-685页。
[32] P.S.Swain、M.B.Elowitz和E.D Siggia,《基因表达随机性的内在和外在贡献》,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,99(2002),第12795-12800页。
[33] F.A.Tal和E.Vanden-Eijnden,{遍历系统中的过渡态理论和动力学修正},非线性,19(2006),第501页·Zbl 1134.37306号
[34] T.Tian和K.Burrage,遗传开关调控网络的随机模型,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,103(2006),第8372-8377页。
[35] A.Touhami、M.Jericho和A.D.Rutenberg,《大肠杆菌中MinD振荡的温度依赖性》,J.Bact。,188(2006),第7661-76667页。
[36] N.G.van Kampen,《物理和化学中的随机过程》,爱思唯尔科学,纽约,2001年·Zbl 0974.60020号
[37] J.C.Walsh、C.N.Angstmann、I.G.Duggin和P.M.G.Curmi,《Min蛋白系统的分子相互作用在生长和分裂大肠杆菌细胞时再现时空模式》,《公共科学图书馆·综合》,10(2015),e0128148。
[38] A.Y.Weisse、R.H.Middleton和W.Huisinga,《量化常微分方程模型的不确定性、可变性和可能性》,BMC系统。《生物学》,4(2010),第144页。
[39] A.T.Winfree,《生物时间的几何》,施普林格,纽约,2001年·Zbl 1014.92001号
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