方向性生物动力学的逆时分析与边界分类
摘要：生物系统的动力学通常是为了达到功能重要的目标状态。我们先前提出了一种理论来分析生物动力学朝着目标状态倒退演变的随机过程。然而，在生物学中的许多系统只能使用状态相关噪声来充分描述，而此前尚未讨论过这一问题。例如，基因调控网络、生化信号网络或神经元电路中，计数波动是主要的噪声成分。我们将这种动态特征化为一组与目标状态对齐的轨迹，并通过广义Fokker-Planck方程和带有乘法噪声的随机微分方程来描述其逆时间的时间演化。我们为一系列幂律动力学建立了目标状态建模的边界条件分类，并导出了目标状态收敛最终阶段的通用低噪声近似。我们的工作扩展了生物学中理论可处理系统的范围，并为涉及目标状态的系统提供了新颖的实验设计策略。
作者：Nicolas Lenner, Matthias H"aring, Stephan Eule, J"org Gro{ss}hans, Fred Wolf
论文ID：2304.04279
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2023-04-11