扩展对象的核糖体流动模型
摘要：流动性模型中的核糖体流动模型与扩展对象（RFMEO）是一个确定性机制模型，用于描述核糖体沿mRNA分子的流动。该模型包含了许多翻译过程中的现实特征，包括异质转换速率、每个核糖体覆盖多个密码子以及核糖体无法相互超越等。RFMEO是统计力学中一种重要模型的均场近似，该模型称为带有扩展对象的完全非对称简单排斥过程（TASEPEO）。我们证明RFMEO比以前的均场近似更好地描述了翻译的生物物理方面，并且它的预测与TASEPEO的预测具有良好的相关性。但是，与TASEPEO不同，RFMEO利用系统和控制理论的工具可以进行严格分析。我们展示了RFMEO中mRNA上的核糖体密度剖面收敛到一个唯一的稳态密度，该稳态密度取决于mRNA的长度、其上的转换速率和每个核糖体覆盖的密码子数，但不取决于mRNA上的初始核糖体密度。特别地，蛋白质产量速率也收敛到一个唯一的稳态值。此外，如果mRNA上的转换速率具有共同周期T，则核糖体密度和蛋白质产量速率将收敛到一个唯一的周期模式，即，模型向转换速率的周期激励同步。我们认为RFMEO对于建模、理解和重新设计翻译以及其他重要的生物过程可能是有用的。
作者：Yoram Zarai and Michael Margaliot and Tamir Tuller
论文ID：1705.09347
分类：Subcellular Processes
分类简称：q-bio.SC
提交时间：2017-05-29