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論文資訊
- 類型：工作論文
- 編號：工作論文 #518
- 日期：2026-03-18
摘要
透過對源自結合平衡和化學反應動力學的常微分方程 (ODE) 進行新的電腦輔助數學分析來研究基因活性的調節。在這裡，我們展示了透過激活子和/或阻遏子結合交叉調節兩個基因的結果。可以使用任意（可微）結合函數，但對整數值 Hill 係數高達 n = 4 的基因調節複合物進行了系統研究。基因調節的動力學源自於動力學 ODE 基礎系統的分叉模式。特別是，我們提出了發生一維（跨臨界、鞍節點或乾草叉）和/或二維（Hopf）分岔時參數值的解析表達式。引入了調節狀態的分類，它利用「調節決定因素」D 的符號（雅可比矩陣中包含調節器結合功能的導數的塊的決定因素）：（i）D < 0 的系統，觀察到，例如，如果兩種蛋白質都是激活劑或阻抑物，則僅產生一維分叉並導致 n 2 的雙穩態，以及（iiD > 10 的系統，發現和抑制的無阻尼振盪。描述了基礎轉錄活性對分叉模式的影響。如果未結合狀態和完全飽和 DNA 之間的中間體啟動轉錄，則多個亞基的結合可以導致比純粹活化或抑制狀態更豐富的動力學。那麼，調節行列式D可以採用正號和負號兩種符號。