Linear population allocation by bistable switches in response to transient stimulation.
Linear population allocation by bistable switches in response to transient stimulation.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0105408
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
You L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Srimani JK;Yao G;Neu J;Tanouchi Y;Lee TJ;You L
许多细胞决策过程，包括增殖、分化和表型转换，都由双稳态信号网络控制。响应于瞬态或中间输入信号，这些网络将人口分数分配给两个不同状态中的每一个（例如，OFF和ON）。虽然已经进行了广泛的研究来分析各种不同的神经网络，但它们主要集中在神经网络对持续输入信号的响应上。在这项工作中，我们研究的响应特性的MEMS网络的瞬态信号，采用理论分析和数值模拟。我们发现，MEMS系统表现出一个共同的属性：对于输入信号与短的持续时间，开关单元的分数线性增加的信号持续时间，允许人口整合瞬态信号，以调整其响应。我们建议，这种分配算法可以是一个最佳的响应策略，在某些细胞的决定，过度切换导致较低的人口适应度。
Many cellular decision processes, including proliferation, differentiation, and phenotypic switching, are controlled by bistable signaling networks. In response to transient or intermediate input signals, these networks allocate a population fraction to each of two distinct states (e.g. OFF and ON). While extensive studies have been carried out to analyze various bistable networks, they are primarily focused on responses of bistable networks to sustained input signals. In this work, we investigate the response characteristics of bistable networks to transient signals, using both theoretical analysis and numerical simulation. We find that bistable systems exhibit a common property: for input signals with short durations, the fraction of switching cells increases linearly with the signal duration, allowing the population to integrate transient signals to tune its response. We propose that this allocation algorithm can be an optimal response strategy for certain cellular decisions in which excessive switching results in lower population fitness.
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10.1099/00221287-21-1-40
发表时间：
1959-01-01
期刊：
JOURNAL OF GENERAL MICROBIOLOGY
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--
作者：
CONTOIS, DE
通讯作者：
CONTOIS, DE