指数增长中随机细胞周期动力学的表征
摘要：细胞周期动力学的确定性和随机性建模：一种在细胞循环和细胞生物学研究中常用的依靠两种实验方法：一类实验用于表征非同步指数增长人群的统计学或人口统计学，而另一类实验通过时间连续成像或对同步细胞人群进行批量实验捕捉细胞周期动力学。本文研究了这两种不同实验方法中的观察结果之间的微妙关系。我们首先从一个现有的模型开始：细胞周期动力学的单个细胞确定性描述，其中细胞状态（即期间或相）具有精确的寿命。然后，我们将这个描述推广到一个随机模型中，其中状态具有随机寿命，由任意概率分布函数描述。我们对指数培养的人口统计学进行了分析，揭示了确定性模型和随机模型之间的简单而确切的对应关系：确定性模型中的相应状态寿命等于随机模型中寿命的指数均值。因此，重要的推论是即使状态的定时是随机的，指数培养的人口统计学也可以很好地适应确定性模型。尽管我们在大肠杆菌细胞周期的背景下探讨了这些模型的含义，但我们预计这两个模型以及指数均值寿命的重要性在其他生物系统中的细胞周期动力学的定量分析中都会有许多应用。
作者：Dean Huang, Teresa Lo, Houra Merrikh, Paul A. Wiggins
论文ID：2108.10988
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2022-02-02