基因调控回路中基因表达噪声的模块化程度测量
摘要：基因调控回路的电路信号由于转录因子的拷贝数较低而显示出显著的随机波动。当一个基因回路组件连接到现有的回路上时，现有回路的动态特性可能会受到连接组件的影响。在本文中，我们基于电路信号的随机波动研究了基因回路动态的模块化。我们展示了当输出连接到另一个回路组件的输入时，现有回路输出信号的噪声可以显著受到影响。更具体地说，当这两个组件连接时，输出信号的噪声可以显示出显著较长的相关性。这等效地意味着噪声功率谱密度变窄。我们通过随机可逆性定义了相关时间或频谱带宽的相对变化，证明了它与由del Vecchio等人在确定性框架中定义的可逆性直接相关。这提供了一种通过研究基因表达水平的随机波动，更具体地说，通过获取波动的自相关函数来测量可逆性的方法。我们还提供了电路频率响应的有趣方面。我们展示了根据工作频率的大小，应该优选不同类型的信号以模块化地描述电路：在足够低的频率下，应该选择未绑定到其特定启动子区域的转录因子的表达水平，并且在足够高的频率下，应选择总的转录因子的表达水平，包括已经和未经结合的。
作者：Kyung Hyuk Kim, Herbert M. Sauro
论文ID：0910.5522
分类：Quantitative Methods
分类简称：q-bio.QM
提交时间：2009-10-30