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      提出了現(xiàn)有生物大腸桿菌信號數(shù)據(jù)的簡單化學反應網(wǎng)絡
      
			
      
				2019-03-18 10:39:37
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      已經(jīng)發(fā)現(xiàn)細菌表現(xiàn)出以統(tǒng)計為特征的行為，并且可以通過冪律分布來描述。例如，大腸桿菌具有稱為鞭毛的附屬物，鞭毛作為細胞的螺旋槳起作用，其根據(jù)冪定律以固有的隨機時間間隔旋轉。冪律分布和細菌產(chǎn)生它們的能力有什么特別之處?
      

      提出了現(xiàn)有生物大腸桿菌信號數(shù)據(jù)的簡單化學反應網(wǎng)絡
      

      雖然大多數(shù)隨機事件可以用眾所周知的指數(shù)或高斯分布來描述，但有些則不是。財富的分配，社交網(wǎng)絡中的聯(lián)系人數(shù)量或科學論文引用的數(shù)量只是可以通過冪律分布很好地近似的幾個例子。連接冪律統(tǒng)計和細菌的一個特定領域是覓食和隨機搜索。似乎在某些情況下，如果搜索者所做的步驟的長度表現(xiàn)出冪律分布，則搜索隨機分布的稀有目標(例如食物或交配伙伴)可能更有效。事實上，這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)已經(jīng)在生物體中進行了實驗觀察，這些生物體的規(guī)模與單一免疫細胞不同對人類和鯊魚。然而，生物體如何產(chǎn)生這種行為的問題仍然沒有得到解決。
      

      UNN信息技術，數(shù)學和力學研究所應用數(shù)學系主任Mikhail Ivanchenko教授領導了一項發(fā)表在物理學雜志A：數(shù)學和通用的新研究，該研究表明細菌自然能夠產(chǎn)生能量 -通過使用內部分子反應網(wǎng)絡，在鞭毛分子馬達的旋轉間隔中的法則分布。
      

      有趣的是，由于反應蛋白分子的波動有限，這是細胞內化學常見的一種情況，因此冪律出現(xiàn)。當大腸桿菌的所有鞭毛馬達在一個方向上旋轉時，細胞幾乎以直線游動。切換其中一個電動機的旋轉方向使電池在新的隨機方向上重新定向，從而產(chǎn)生隨機搜索器。單個電動機在冪律制度下運行的潛在能力可以使電池更能夠解決搜索任務。
      

      “來自下諾夫哥羅德Lobachevsky大學，復雜系統(tǒng)物理學碩士(德累斯頓)和奧格斯堡大學的研究人員提出了一個簡單的化學反應網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡基于大腸桿菌信號通路的現(xiàn)有生物學數(shù)據(jù)，產(chǎn)生電力 - 可調指數(shù)的法律統(tǒng)計，“Mikhail Ivanchenko說。
      

      指數(shù)由反應網(wǎng)絡的一些參數(shù)控制，例如分子的平衡數(shù)，靈敏度和特征弛豫時間。這可能是對權力法統(tǒng)計起源的理解可以與生物體中具體的生物對應物和不同物理機制聯(lián)系起來的第一個例子之一。
      
			

			
        
      
			
      
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