人口增长率和细胞大小分布的渐近解耦
摘要：单个细菌细胞生长的速率取决于细胞组分（如核糖体和蛋白质）的浓度。这些浓度随时间不断波动，并且从母细胞遗传到子细胞，导致细胞生长速率在代际间存在相关性。细胞的分裂大小也是随机的，并且由于细胞大小调控现象，代际之间存在相关性。来自生长和分裂过程的波动和相关性影响指数增长培养物的种群动力学。在这里，我们为具有连续波动生长率和通用细胞大小调控模型的细胞种群动力学提供了解析解。我们证明，在平衡生长中，生长和分裂过程的效果是解耦的；种群增长速率仅取决于单细胞生长速率过程，而种群细胞大小分布仅取决于分裂和细胞大小调控模型。种群增长速率始终高于平均单细胞生长速率，并且这种差异随着生长率的变异性和相关时间的增加而增加。这种差异还确定了种群达到稳态的时间尺度。我们提供了种群增长率振荡和在接近稳态过程中大小分布的行波的解析解。
作者：Ya"ir Hein and Farshid Jafarpour
论文ID：2209.14683
分类：Populations and Evolution
分类简称：q-bio.PE
提交时间：2022-09-30