Exploration of signaling cycles using dynamic optimization
Notice bibliographique
Résumé
One of the basic characteristics of every living system is the ability to respond to extracellular signals. This is carried out through a limited number of protein-based signaling networks, whose function is not based only on simple transmission of the received signals, but incorporates the processing, encoding and integration of both, external and internal signals. The results than lead to different changes in gene expression, regulate cell growth, differentiation, embryo development, and stress responses in mammalian cells, whereas the malfunction is in correlation with diseases. Commonly observed instance of signal transduction through a series of protein kinase reactions are the kinases of the mitogen activated protein kinase (MAPK) cascades. These pathways are found in almost all eukaryotes and play an important role in controlling different cellular processes, including fundamental functions. In order to understand better the nature of this regulation and to gain greater insight into the mechanisms that determine the function of cells, MAPK cascades have been intensively studied using mathematical modeling and computational simulations. The primary aim is to faithfully describe the system and to be able to predict the system behavior. Synergistically with experimental analysis, reported observations have identified properties of these pathways, such as rapid induction, noise resistance, amplification capability, threshold induction mechanism etc. Here, we investigate one class of approaches for analyzing the relationship between network structure and functional behavior and the overall idea involves applying optimization techniques. By manipulating the desired functional behavior and by monitoring the corresponding parameter values, one can learn how model parameters and functions are related, and then be in a position to discover new design principles. The primary motivation was to explore if there is any trade-off while promoting simultaneously large amplification and fast signal propagation. We identified the competing parameters in the linear tricyclic cascade and their values for the optimal design for minimal response times and given amplification. We also incorporated âultrasensitivityâ, in order to analyze interplay between this steady-state property and dynamic behavior of the system. Special emphasis is placed on the robustness of the resulting tricyclic cascades in the face of variations in kinase and phosphatase concentration ratios.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».