细胞决策中的随机双稳开关：连接时间尺度
摘要：背景：细胞转化中的显著表型变化常涉及双稳态生化开关作为决策系统的基础。在这项工作中，我们旨在将在年到几十年的时间尺度上发生的细胞决策与信号转导和基因调控中发生的生化动力学联系起来，这些生化动力学发生在分钟到小时的时间尺度上。 方法：我们表明，随机双稳态开关是实现长时间尺度的决策过程的生化机制。我们以哺乳动物卵巢中卵泡生长的启动为案例研究，卵泡库耗尽的生理时间尺度与生物体寿命的顺序相同。我们基于相关的遗传机制的实验证据构建了一个简单的数学模型。 结果：尽管存在随机性，但所提出的机制在经历了考虑的决策过程的大量细胞中表现出可靠的行为。我们的模型解释了生理时间常数如何从底层基因调控网络的内在随机性中产生。除了卵巢卵泡外，所提出的机制可能也与其他细胞在长时间尺度上进行二进制决策的生理系统相关。
作者：Steffen Waldherr, Jingbo Wu, Frank Allg\"ower
论文ID：1005.1465
分类：Cell Behavior
分类简称：q-bio.CB
提交时间：2010-05-11