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基因转录调控系统中的色噪声诱导转化研究

王参军

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基因转录调控系统中的色噪声诱导转化研究

王参军

Colored noise induced switch in the gene transcriptional regulatory system

Wang Can-Jun
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  • 研究了基因转录调控系统中的色噪声诱导蛋白质浓度转换现象. 据Novikov定理和Fox近似方法得到相应的Fokker-Planck方程, 给出稳态概率分布函数、蛋白质浓度平均值及其平均首通时间的近似表达式, 分析了噪声的自关联时间对稳态概率、平均值和平均首通时间的影响. 研究表明, 分解率的噪声的自关联时间引起蛋白质的浓度经历了关开的转换; 合成率的噪声的自关联时间引起蛋白质的浓度经历了开关转换. 然而, 随着两种自关联时间的增大, 平均首通时间增大, 即蛋白质浓度之间的转换变得困难. 数值模拟结果与理论预测基本符合.
    The colored noise induced switch in the gene transcriptional regulatory system is investigated. The approximate Fokker-Planck equation is obtained based on the Novikov theorem and the Fox approach. The explicit expressions of the steady state probability distribution, the mean value, and the mean first passage time are derived. After the numerical computations, these results show that the TF-A monomer concentration switches from the off position to the on position with the self-correlation time of the multiplicative noise increasing. The TF-A monomer concentration switches from the on position to the off position with the self-correlation time of the additive noise increasing. With the two kinds of the self-correlation time increasing, the mean first passage time becomes large, namely, the TF-A monomer concentration switch becomes difficult. The theoretical predictions are found to be in basic agreement with numerical results.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11047146, 10865006)、陕西省自然科学基金(批准号: 2010JQ1014)、陕西省教育厅自然科学基金(批准号: 09JK331)和宝鸡文理学院重点科研项目(批准号: ZK0954)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11047146, 10865006), the Science Foundation of the Education Bureau of Shaanxi Province of China (Grant No. 09JK331), the Natural Science Foundation of Shaanxi Province of China (Grant No. 2010JQ1014), and the Science Foundation of Baoji University of Science and Arts of China (Grant No. ZK0954).
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-02-25
  • 修回日期:  2011-04-11
  • 刊出日期:  2012-01-05

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