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广义质量作用系统时变灵敏度的计算与分析。 (英语) Zbl 1442.92061号

摘要:了解生物化学系统动力学对于了解生物体的功能和生物技术操作变得越来越重要,需要更多的技术和方法来促进系统动力学特性的研究。Ingalls和Sauro方法的扩展,解决了与时间相关的敏感性分析,为执行此类调查提供了一种新的工具。我们在这里展示了使用时间相关灵敏度对来自文献的三个模型系统进行样本分析的结果,即酵母厌氧发酵途径、模拟细胞周期现象的负反馈振荡器和丝裂原活化蛋白(MAP)激酶级联。在MAPK级联的情况下,与时间相关的灵敏度的威力尤其明显。在这个例子中,可以确定出现了一种浓度的MAPKK,该浓度能够对级联的快速有效激活提供最佳响应,而相对于该浓度的MAPK过表达和欠表达对级联的瞬态响应有着质的不同影响。同样令人感兴趣的是,人们普遍观察到,振荡系统中灵敏度的相平面表示提供了对振荡包络线中的扰动是如何因振荡器组分初始浓度的微小变化而导致的的的见解。除了这些应用分析之外,我们还提出了一种有效计算广义质量作用(GMA)系统时间相关灵敏度的算法,该系统是生化系统理论(BST)中最通用的正则系统表示。从文献中的三个生物化学系统中可以看出,该算法可以与其他解决方法相媲美或优于其他解决方法。

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
92C45型 生化问题中的动力学(药代动力学、酶动力学等)
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