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交换网络参数空间的组合表示。 (英语) 兹比尔1360.37180

摘要:我们描述了监管网络生成的动态签名(\(mathsf{DSGRN}\))数据库的理论和计算框架。这种动机源于迫切需要了解生物相关信号转导/基因调控网络的全球动力学,这些网络至少有5到10个节点,涉及多种相互作用,并具有数十年的参数。数据库计算的输入是一个调节网络,即一个有向图,其边缘指示上下调节。基于开关网络的计算模型由调控网络生成。该模型的相空间维数等于节点数,相关参数空间由每个节点的一个参数组成(衰减率)以及每条边的三个参数(低表达水平、高表达水平和表达水平变化的阈值)。由于开关系统的非线性是分段常数,因此相空间可以自然分解为单元,从中可以用状态转移图组合描述动力学。这反过来导致了全球动力学的紧凑表示,称为带注释的莫尔斯图,用于识别循环和非循环动力学。本文的重点是构造参数空间的自然可计算有限分解,将其分解为带注释的动力学莫尔斯图描述不变的域。我们使用这种分解构造一个SQL数据库,该数据库可以有效地搜索动态特征,如双稳态、稳定或不稳定振荡以及稳定平衡。我们包括两个简单的3节点网络,以提供存储在数据库中的信息类型的小显式示例。为了证明该系统的计算能力,我们考虑一个与p53相关的简单网络,该网络包含5个节点和29维参数空间。

MSC公司:

37N25号 生物学中的动力系统
37纳米30 数值分析中的动力系统
92立方厘米 系统生物学、网络
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