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三节点输入输出网络中的无穷小动态平衡。 (英文) Zbl 1436.92009号

一个系统通过自我调节保持最佳平衡的能力可以用术语内稳态来概括。本文讨论了三节点输入输出网络,特别是局部版本,即无穷小稳态,何时发生的问题。在内部,网络有一个输入节点、一个调节节点和一个输出节点,通过简单的耦合路径连接,这些耦合路径在平衡时可以是兴奋的、抑制的或中性的。本质上,如果网络从输入节点到输出节点有两条简单的路径,则通过前馈激励实现无穷小内稳态;在一条简单路径的相应情况下,无穷小内稳态来自中性耦合,例如底物和产物抑制,或零内部动力学,如负反馈回路。附录列出了13个可能的三节点网络。

MSC公司:

92立方厘米 系统生物学、网络
92C40型 生物化学、分子生物学
34C60个 常微分方程模型的定性研究与仿真
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Ang,J.等人。;Mcmillen博士,《体内平衡和感觉适应的生物整体控制设计的物理约束》,《生物物理杂志》,104,2,505-515(2013)·doi:10.1016/j.bpj.2012.12.015
[2] Antoneli,F。;Golubitsky,M。;Stewart,I.,前馈环基因调控网络基序中的平衡态,《Theor Biol杂志》,445,103-109(2018)·Zbl 1397.92179号 ·doi:10.1016/j.jtbi.2018.0226
[3] 青木,Sk;利拉奇,G。;古普塔,A。;Baumschlager,A。;Schweingruber,D。;Khammash,M.,用于鲁棒完美适应的通用生物分子积分反馈控制器,《自然》,570533-537(2019)·doi:10.1038/s41586-019-1321-1
[4] 德尔·维奇奥,D。;钱,Y。;默里,Rm;Sontag,Ed,《合成生物学控制未来系统和控制研究的年度回顾》,《年度回顾控制》,45,5-17(2018)·doi:10.1016/j.arcontrol.2018.04.007
[5] Ferrell,Je,《细胞信号的完美和近乎完美适应》,《细胞系统》,第262-67页(2016年)·doi:10.1016/j.cels.2016.02.006
[6] Golubitsky,M。;Stewart,I.,网络的非线性动力学:群群形式主义,Bull-Am Math Soc,43005-364(2006)·Zbl 1119.37036号 ·doi:10.1090/S0273-0979-06-01108-6
[7] Golubitsky,M。;Stewart,I.,《平衡、奇点和网络》,《数学生物学杂志》,第74期,第387-407页(2017年)·Zbl 1369.92040号 ·doi:10.1007/s00285-016-1024-2
[8] Golubitsky,M。;Stewart,I.,《多输入动态平衡》,SIAM J Appl Dyn Syst,17,2,1816-1832(2018)·Zbl 1395.92067号 ·doi:10.137/17M115147X
[9] Haldane,J.,Enzymes(1930),纽约:Longmans,Green,and Co,纽约
[10] 马伟(Ma,W.)。;Trusina,A。;El-Samad,H。;Lim、Wa;Tang,C.,《定义可实现生化适应的网络拓扑》,《细胞》,138760-773(2009)·doi:10.1016/j.cell.2009.06.013
[11] Nijhout,Hf;Reed,Mc,表型关联稳健性和可塑性的平衡和动态稳定性,Integr-Comp-Biol,54,2,264-275(2014)·doi:10.1093/icb/icu010
[12] Nijhout,Hf;Reed,Mc;布杜,P。;Ulrich,Cm,《叶酸循环的数学模型:叶酸稳态的新见解》,《生物化学杂志》,27955008-55016(2004)·doi:10.1074/jbc。M410818200
[13] Nijhout,Hf;贝斯特,J。;Reed,M.,《逃离体内平衡》,Math Biosci,257104-110(2014)·Zbl 1370.92037号 ·doi:10.1016/j.mbs.2014.08.015
[14] Nijhout,Hf;最佳,Ja;Reed,Mc,使用数学模型理解代谢、基因和疾病,BMC Biol,13,79(2015)·doi:10.1186/s12915-015-0189-2
[15] Nijhout,Hf;贝斯特,J。;Reed,Mc,鲁棒性和稳态机制的系统生物学,Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med,11,e1440(2018)·doi:10.1002/wsbm.1440
[16] 钱,Y。;Del Vecchio,D.,《实现活细胞的“整体控制”:如何克服稀释导致的漏整合?》?,J R Soc接口,15,139,20170902(2018)·doi:10.1098/rsif.2017.0902
[17] Reed,Mc;Lieb,A。;Nijhout,Hf,《底物抑制的生物学意义:具有多种功能的机制》,BioEssays,32,5,422-429(2010)·doi:10.1002/bies.200900167
[18] 里德,M。;贝斯特,J。;Golubitsky,M。;I.斯图尔特。;Nijhout,Hf,生化网络中稳态机制的分析,Bull Math Biol,79,9,1-24(2017)
[19] 唐,Zf;Mcmillen博士,《分析和构建稳健稳态生物网络的设计原则》,《Theor Biol杂志》,408274-289(2016)·Zbl 1352.92068号 ·doi:10.1016/j.jtbi.2016.06.036
[20] Tyson,Jj;Novak,B.,《生物化学反应网络中的功能基序》,《物理化学年鉴》,第61期,第219-240页(2010年)·doi:10.1146/annurev.physchem.012809.103457
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