×
李、姚；高拉夫·德维迪；黄，文；梅丽莎·坎普。；易英飞

生物系统简并性的量化，以表征模块之间的功能相互作用。 （英语） Zbl 1325.92037号

J.西奥。生物。 302, 29-38 (2012).
概述：生物中具有多个功能重叠（即退化）的成分具有进化优势。虽然利用信息论在神经网络中对简并性的理论考虑已经得到了很好的确立，但尚未为微分系统开发出相同的概念，微分系统是系统生物学中许多生化反应网络描述的基础。在这里，我们建立了简并性、复杂性和鲁棒性的数学定义，以量化系统中的这些特性。通过激励带噪声的动态系统，与选定的可观测输出相关的互信息和输入分量的相互作用子空间可以用来定义复杂性和简并性。生物网络简并度的计算是评估生物网络对环境进化压力的敏感性等特征的有用指标。通过使用双受体信号转导网络，我们发现多余的成分不会产生高简并度，而由通路串扰建立的补偿机制会产生高简并度。这种形式的分析允许对大规模差分系统进行询问，以了解在单个组件中断期间为保持体内平衡而演变的非相同、功能等效的特征。

引用于4文件

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

关键词：

简并；复杂性；稳健性；系统生物学；生物网络

软件：

信息技术计划
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{Y.Li}等人，J.Theor。生物学302，29-38（2012；Zbl 1325.92037）
全文： 内政部 链接

参考文献：

[1] 贝克尔，V。；席林，M。；巴赫曼，J。；美国鲍曼。；Raue，A。；麦瓦尔德，T。；Timmer，J。；Klingmüller，U.，《覆盖广泛的动态范围：促红细胞生成素受体的信息处理》，《科学》，32859841404（2010）
[2] 博加乔夫，V。；Krylov，N。；Röckner，M.，《测量的椭圆和抛物线方程》，俄罗斯数学。调查。，64, 973 (2009) ·Zbl 1194.35481号
[3] Chen，W.W.，Schoeberl，B.，Jasper，P.J.，Niepel，M.，Nielsen，U.B.，Lauffenburger，D.A.，Sorger，P.K.，2009年。根据动态数据训练的大规模作用模型揭示了ErbB信号通路的输入-输出行为。摩尔系统。生物学5（1）。；Chen，W.W.、Schoebel，B.、Jasper，P.J.、Niepel，M.、Nielsen，U.B.、Lauffenburger，D.A.、Sorger，P.K.，2009年。根据动态数据训练的大规模动作模型揭示了ErbB信号通路的输入输出行为。摩尔系统。生物学5（1）。
[4] Constantinescu，S。；Ghaffari，S。；Lodish，H.，《促红细胞生成素受体：结构、激活和细胞内信号转导》，《内分泌趋势》。元数据。，10, 1, 18-23 (1999)
[5] Day，M.，平面系统边界拟势的正则性，应用。数学。最佳。，30, 1, 79-101 (1994) ·Zbl 0810.49032号
[6] Day，M。；Darden，T.，关于Ventcel-Freidlin拟势函数的一些正则性结果，Appl。数学。最佳。，13, 1, 259-282 (1985) ·Zbl 0581.60044号
[7] 多伊尔，J。；Csete，M.，《交战规则》，《自然》，446，7138，860（2007）
[8] Edelman，G。；Gally，J.，《生物系统中的退化和复杂性》，Proc。国家。阿卡德。科学。，98, 24, 13763 (2001)
[9] 弗雷·德林，M。；Wentzell，A.，动力系统的随机扰动，第260卷（1998），Springer Verlag·Zbl 0922.60006号
[10] 哈特维尔，L。；霍普菲尔德，J。；莱布勒，S。；Murray，A.，《从分子到模块化细胞生物学》，《自然》，402，6761，47（1999）
[11] 轩尼诗，B。；史密斯，D。；公羊，P。；卢，Y。；Mills，G.，《利用PI3K/AKT途径发现癌症药物》，《Nat.Rev.drug discovery》，4，12，988-1004（2005）
[12] 黄维，刘中，季明，易毅，2011。不变测度的随机稳定性：第一部分福克-普朗克方程，预印本。；黄维，刘中，季明，易毅，2011。不变测度的随机稳定性：第一部分福克-普朗克方程，预印本。
[13] Kelly-Welch，A。；Hanson，E。；Boothby，M。；Keegan，A.，白介素-4和白介素-13信号连接图，《科学》，300，5625，1527（2003）
[14] Kitano，H.，2007年。走向生物稳健性理论。摩尔系统。生物3（1）。；Kitano，H.，2007年。走向生物稳健性理论。摩尔系统。生物学3（1）。
[15] Lander，A.，模式、生长和控制，细胞，144，6955-969（2011）
[16] Li，Y.，Yi，Y.吸引子附近的随机扰动，预印本。；Li，Y.，Yi，Y.吸引子附近的随机扰动，预印本。
[17] 卢，X。；马伦布雷斯，R。；屏蔽，B。；蒋，X。；Sarosiek，K。；Natkunam，Y。；Tiganis，T。；Lossos，I.，PTP1B是白细胞介素4诱导的STAT6信号的负调节因子，《血液》，112，10，4098（2008）
[18] Ludwig，D.，随机扰动下动力系统的持久性，SIAM Rev.，605-640（1975）·Zbl 0312.60040号
[19] 迈尔斯，M。；安徒生，J。；Cheng，A。；特伦布雷，M。；Horvath，C。；Parisien，J。；Salmeen，A。；巴福德，D。；Tonks，N.、TYK2和JAK2是蛋白质酪氨酸磷酸酶1b的底物，J.Biol。化学。，276, 51, 47771 (2001)
[20] Oda，K.，Matsuoka，Y.，Funahashi，A.，Kitano，H.，2005年。表皮生长因子受体信号通路综合图。摩尔系统。生物学1（1）。；Oda，K.，Matsuoka，Y.，Funahashi，A.，Kitano，H.，2005年。表皮生长因子受体信号通路综合图。摩尔系统。生物1（1）。
[21] Pesin，Y.，《动力系统中的维度理论：当代观点和应用》（1997），芝加哥大学出版社
[22] A.Rizk。；巴特·G。；Fages，F。；Soliman，S.，《应用于合成基因网络的稳健性分析的通用计算方法》，生物信息学，25，12，i169（2009）
[23] Röchman，Y。；斯波尔斯基，R。；Leonard，W.，《γc家族细胞因子对T细胞调节的新见解》，《国家免疫学评论》。，9, 7, 480-490 (2009)
[24] Sharma，P。；查克拉波蒂，R。；Wang，L。；Min，B。；特伦布雷，M。；川原，T。；兰贝思，J。；Haque，S.，白细胞介素-4信号的氧化还原调节，免疫学，29，4，551-564（2008）
[25] Shuai，K。；Liu，B.，免疫系统中JAK-STAT信号传导的调节，国家免疫学杂志。，900-911年3月11日（2003年）
[26] 斯特林，J。；美国绍尔。；扎拉西，Z。；多伊尔，F。；Doyle，J.，细胞功能的鲁棒性，细胞，118，6，675-685（2004）
[27] 孙汉，T.，频率数据中的多重相互信息和多重相互作用，信息控制，46，1，26-45（1980）·Zbl 0463.94002号
[28] 斯瓦梅耶，I。；米勒，T。；Timmer，J。；O·桑德拉。；Klingmüller，U.，《通过基于数据的建模识别核质循环作为细胞信号传递中的遥感器》，Proc。国家。阿卡德。科学。美国，10031028（2003）
[29] 托诺尼，G。；孢子，O。；Edelman，G.，《大脑复杂性的测量：神经系统中相关功能分离和整合》，Proc。国家。阿卡德。科学。，91, 11, 5033 (1994)
[30] 托诺尼，G。；孢子，O。；Edelman，G.，《生物网络中简并度和冗余度的测量》，Proc。国家。阿卡德。科学。美国，96，6，3257（1999）
[31] van Wageningen，S。；Kemmeren，P。；利恩扎德，P。；Margaritis，T。；Benschop，J。；德卡斯特罗，I。；van Leenen，D。；Groot Koerkamp，M。；Ko，C。；Miles，A.，功能重叠和调节链接形成信号通路之间的遗传相互作用，Cell，143，6，991-1004（2010）
[32] 王，D。；Moriggl，R。；斯特拉沃波迪斯，D。；北卡罗来纳州卡皮诺。；Marine，J。；Teglund，S。；冯，J。；Ihle，J.，酪氨酸磷酸化STAT5的转录活性和蛋白酶体依赖性转换需要一个小的两亲性（alpha-\operatorname{螺旋}）区域，EMBO J.，19，3，392-399（2000）
[33] 肖博士。；Li，W.，竞争三维Lotka-Volterra系统的极限环，J.微分方程，164，1，1-15（2000）·Zbl 0960.34022号
[34] Yeung，R.，《信息理论第一课程》，第1卷（2002年），Plenum Pub Corp
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。