کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6874067 686062 2014 20 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Dynamical properties of a two-gene network with hysteresis
ترجمه فارسی عنوان
خواص دینامیکی شبکه دو ژن با هیسترزیس
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
این مقاله با تکامل اخیر تکنیک های پیشرفته تجربی در زیست شناسی مولکولی، در این مقاله به بررسی خواص دینامیکی شبکه های نظارتی دو ژن متمرکز شده است. یک مدل ریاضی برای یک شبکه نظارتی دو ژن مشتق شده و چندین خواص آنها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با توجه به وجود پویایی های ترکیبی مداوم / گسسته و هیسترزیز، ما مدل های ترکیبی سیستم را برای ترسیم پویایی سیستم استفاده می کنیم. مدل پیشنهادی شامل هیستریزی دوتایی با آستانه های مختلفی است که اثر متقابل بین ژن ها را در بر می گیرد. ما خواص راه حل ها و پایداری آستیپوتیک تعادل در سیستم را به عنوان عملکرد پارامترهای آن تجزیه و تحلیل می کنیم. به عنوان یک تفاوت در تلاش های قبلی با استفاده از مدل های قطعه ای خطی، تجزیه و تحلیل مدل سیستم ترکیبی ما، نشان دهنده وجود چرخه های محدود برای یک طیف مشخصی از پارامترها، رفتار است که با حضور هیسترزیس همراه است. مجموعه ای از نقاط تعریف چرخه محدود مشخص می شود و خواص پایداری آستیپتوتیکی آن مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این، شرایطی را تعیین می کنیم که خصوصیات پایداری چرخه محدودیت به تغییرات پارامترها پایدار است. شبیه سازی عددی برای نشان دادن یافته ها ارائه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نظریه محاسباتی و ریاضیات
چکیده انگلیسی
Motivated by the recent development of advanced experimental techniques in molecular biology, this paper focuses on the study of the dynamical properties of a two-gene regulatory network. A mathematical model for a two-gene regulatory network is derived and several of their properties are analyzed. Due to the presence of mixed continuous/discrete dynamics and hysteresis, we employ hybrid systems models to capture the dynamics of the system. The proposed model incorporates binary hysteresis with different thresholds capturing the interaction between the genes. We analyze properties of the solutions and asymptotic stability of equilibria in the system as a function of their parameters. As a difference to previous efforts employing piecewise-linear models, the analysis of our hybrid system model reveals the presence of limit cycles for a certain range of parameters, a behavior that is associated with the presence of hysteresis. The set of points defining the limit cycle is characterized and its asymptotic stability properties are studied. Furthermore, we determine conditions under which the stability properties of the limit cycle are robust to changes of parameters. Numerical simulations are presented to illustrate the findings.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Information and Computation - Volume 236, August 2014, Pages 102-121
نویسندگان
, ,