枯草芽孢杆菌中色噪声诱导的ComK基因表达动力学

作者：陈雷艳; 刘培江; 王浩华

来源：热带生物学报, 2021, 12(03): 340-346.

DOI：10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.03.010

• 基因转录调节系统
• 色噪声
• 平均首通时间

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)包含耦合的正负反馈环路,通过转录因子ComK的信号通路感知环境噪声波动,因此,研究噪声强度和自关联时间诱导下ComK表达动力学性质能有效揭示芽孢杆菌的演化进程。本研究观察了ComK表达系统中色噪声诱导蛋白质浓度转换的现象,根据诺维科夫理论和福克斯近似方法,计算出稳态概率分布函数的近似表达式。在此基础上应用最陡下降法计算出平均首通时间的近似表达式,分析了乘性噪声和加性噪声的强度及其自关联时间对稳态概率分布和平均首通时间的影响。结果表明,在不同乘性噪声和加性噪声的噪声强度下,平均首通时间会随着自关联时间的增大而变小,说明噪声强度和自关联时间会引起蛋白质浓度经历"开"→"关"的转换。