理解基因调控线路中的噪声传播，需要同时考虑模型和资源约束。在本研究中，我们通过推导并对比分析简化的仅含蛋白质模型与包含 mRNA 和分子复合物的高阶模型，考察了模型阶数对随机行为的影响，发现基于蛋白质的模型可能呈现更高的基因表达噪声。通过频率响应分析，我们阐明了高阶模型具有额外的噪声滤波效应。我们还分析了一个一维受约束模型，并表明资源约束强度越大，Fano 因子越低。最后，我们考察了更大型的线路基元，例如双稳态开关和非相干前馈环路，发现资源限制能够减少双稳态线路中的随机切换，而在非相干前馈环路中，资源约束则可加快适应过程。我们的研究结果表明，机制细节和共享资源约束对于决定生物分子线路中的波动水平都起着核心作用。
在此网站上搜索该作者
摘要
信息/历史
指标
预览 PDF
摘要
要理解基因调控回路中的噪声传播，需要同时考虑模型约束和资源约束。在本研究中，我们通过推导并解析比较仅包含蛋白质的约化模型与包含 mRNA 和分子复合物的高阶模型，考察了模型阶数对随机行为的影响，发现基于蛋白质的模型在基因表达中可能表现出更高的噪声水平。通过频率响应分析，我们解释了高阶模型能够产生额外的噪声滤波效应。我们还分析了一个一维约束模型，并表明随着资源约束强度的增加，Fano 因子会降低。最后，我们考察了更大型的回路基元，例如双稳态开关和非相干前馈环，发现资源限制可以将双稳态回路中的随机切换降至最低；而在非相干前馈环中，资源约束可以使适应过程更快。
我们的研究结果表明，机制细节和共享资源约束都在决定生物分子回路中的波动水平方面发挥着核心作用。
竞争性利益声明
作者声明不存在竞争性利益。
已声明的资助信息
Wellcome Trust/DBT India Alliance
，IA/E/22/1/506764
版权
本预印本的版权所有者为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本预印本依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议提供。
返回顶部
上一篇
下一篇
发布于 2026 年 8 月 4 日。
下载 PDF
电子邮件
感谢您有意传播 bioRxiv 的信息。
注意：需要提供您的电子邮件地址。
仅用于确认您是本文的发送者。
您的电子邮箱
*
您的姓名
*
发送至
*
请输入多个地址，每行一个，或使用逗号分隔。
您将通过电子邮件发送以下内容
《基因调控基序中噪声在资源约束下的标度关系》
邮件主题
（您的姓名）从 bioRxiv 转发了一个网页给您
邮件正文
（您的姓名）认为您可能想查看 bioRxiv 网站上的这个页面。
您的个人留言
验证码
此问题用于确认您是否为人类访客，并防止自动垃圾信息提交。
分享
《基因调控基序中噪声在资源约束下的标度关系》
Utkarsh Singh
Solanki，
Abhilash
Patel，
Abhyudai
Singh
bioRxiv
2026.08.02.742368；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.08.02.742368
分享本文：
复制
引文工具
《基因调控基序中噪声在资源约束下的标度关系》
Utkarsh Singh
Solanki，
Abhilash
Patel，
Abhyudai
Singh
bioRxiv
2026.08.02.742368；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.08.02.742368
引文管理器格式
BibTeX
Bookends
EasyBib
EndNote（标记格式）
EndNote 8（xml）
Medlars
Mendeley
Papers
RefWorks（标记格式）
Ref Manager
RIS
Zotero
推文小组件
Facebook 点赞
Google +1
学科领域
所有文章
动物行为与认知
（7847）
生物化学
（18367）
生物工程
（14530）
生物信息学
（43411）
生物物理学
（22127）
癌症生物学
（19247）
细胞生物学
（26363）
临床试验
（138）
发育生物学
（13737）
生态学
（20553）
流行病学
（2067）
进化生物学
（25017）
遗传学
（15935）
基因组学
（23134）
免疫学
（18331）
微生物学
（41646）
分子生物学
（17681）
神经科学
（91569）
古生物学
（683）
病理学
（2930）
药理学与毒理学
（4986）
生理学
（7937）
植物生物学
（15638）
科学传播与教育
（2078）
合成生物学
(4462)
系统生物学
(10066)
动物学
(2337)
关键词：基因调控网络 · 基因表达噪声 · 资源约束 · 随机动力学 · 调控基序 · 噪声滤波
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.02.742368v1?rss=1