19、生物过程的计算建模：HFPNe与GON的应用与优势

生物过程的计算建模：HFPNe与GON的应用与优势

在生物过程的研究中，计算建模是一种强大的工具，它能够帮助我们更好地理解和模拟复杂的生物系统。本文将介绍一种新的基于Petri网的架构HFPNe，以及基于此架构开发的Genomic Object Net（GON），探讨它们在生物过程建模和模拟中的应用和优势。

1. HFPNe：生物过程建模的新架构

HFPNe（Hybrid Functional Petri Net with Extension）是一种新的多功能Petri网架构，用于生物过程的建模和模拟。与传统的HFPN相比，HFPNe通过对象扩展，能够更轻松地建模更复杂的生物过程。

• 通用实体和通用过程 ：HFPNe引入了通用实体和通用过程的概念，通用实体可以容纳各种类型，包括对象。结合HFPN的特性和继承特征，HFPNe能够有效地建模复杂的生物过程。例如，通过对替代剪接、移码、亨廷顿病和p53的多结构域修饰过程等四个生物过程的建模，展示了HFPNe的有效性。
• 与其他Petri网的比较 ：从理论角度来看，HFPNe属于面向对象的Petri网（OPN）。在OPN架构的基础上，还提出了Objective Colored Petri Nets（OCP - nets）和Reference nets两种高级Petri网。OCP - nets基于OPN并增强了分层有色Petri网（HCPNs）的融合位置概念，能够在模拟中动态改变网络结构；Reference nets基于OPN并增强了参考实体概念，允许网络中的实体持有另一个网络，并通过触发操作改变其状态。与它们相比，HFPNe不支持