27、生物网络模拟与基因表达模型的研究进展

生物网络模拟与基因表达模型的研究进展

在生物科学领域，对细胞内信号通路和基因表达的动态模拟研究是理解生物系统复杂行为的关键。下面将分别介绍ERBB家族下游通路的动态模拟以及果蝇基因表达的线性动态模型的相关研究。

ERBB家族下游通路的动态模拟

研究人员通过搜索文献数据，插入了与浓度、结合速率、解离速率和催化转换数相关的定量参数。利用常微分方程（ODEs）模拟网络达到稳态的过程，该网络描述了G0 - G1过渡的相对较短时期（约20 - 30分钟），在此期间仅考虑了翻译后修饰和新复合物的形成，而不涉及蛋白质的新合成或降解。

• 分子相互作用图（MIM）
  • MIM展示了支持动态模拟的分子网络结构，其分子解剖结构是从大量描述特定蛋白质 - 蛋白质相互作用的文献报告中重建的，这些相互作用成为MIM中两个节点之间的边。
  • MIM基于一套符号和句法约定，反应作用于分子物种，偶发事件作用于反应或其他偶发事件。熟悉MIM中描述的网络有助于理解模拟结果的解释。
• 模拟的敏感性/鲁棒性
  • 计算了与根据最佳参数分配获得的标准行为的偏差，在EGF浓度为0.1 nM的条件下，研究了34种扰动基本分子物种对(n - 1)种被扰动基本物种的影响。
  • 引入的波动为标准基本物种浓度（sbsc）的10倍（sbsc x 10）和1/10（sbsc/10），偏差以相对于相应生理浓度值的比率（绝对值）来衡量。
  • 结果如下表所示：
    |情况|e0&