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        提出了現(xiàn)有生物大腸桿菌信號(hào)數(shù)據(jù)的簡單化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)
        
			
        
				2019-03-18 10:39:37
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        已經(jīng)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌表現(xiàn)出以統(tǒng)計(jì)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(xì)胞的螺旋槳起作用，其根據(jù)冪定律以固有的隨機(jī)時(shí)間間隔旋轉(zhuǎn)。冪律分布和細(xì)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(hào)數(shù)據(jù)的簡單化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)
        

        雖然大多數(shù)隨機(jī)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(cái)富的分配，社交網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)系人數(shù)量或科學(xué)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(gè)例子。連接冪律統(tǒng)計(jì)和細(xì)菌的一個(gè)特定領(lǐng)域是覓食和隨機(jī)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(jī)分布的稀有目標(biāo)(例如食物或交配伙伴)可能更有效。事實(shí)上，這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)已經(jīng)在生物體中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)觀察，這些生物體的規(guī)模與單一免疫細(xì)胞不同對(duì)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(shù)，數(shù)學(xué)和力學(xué)研究所應(yīng)用數(shù)學(xué)系主任Mikhail Ivanchenko教授領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)發(fā)表在物理學(xué)雜志A：數(shù)學(xué)和通用的新研究，該研究表明細(xì)菌自然能夠產(chǎn)生能量 -通過使用內(nèi)部分子反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，在鞭毛分子馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)間隔中的法則分布。
        

        有趣的是，由于反應(yīng)蛋白分子的波動(dòng)有限，這是細(xì)胞內(nèi)化學(xué)常見的一種情況，因此冪律出現(xiàn)。當(dāng)大腸桿菌的所有鞭毛馬達(dá)在一個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，細(xì)胞幾乎以直線游動(dòng)。切換其中一個(gè)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向使電池在新的隨機(jī)方向上重新定向，從而產(chǎn)生隨機(jī)搜索器。單個(gè)電動(dòng)機(jī)在冪律制度下運(yùn)行的潛在能力可以使電池更能夠解決搜索任務(wù)。
        

        “來自下諾夫哥羅德Lobachevsky大學(xué)，復(fù)雜系統(tǒng)物理學(xué)碩士(德累斯頓)和奧格斯堡大學(xué)的研究人員提出了一個(gè)簡單的化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)基于大腸桿菌信號(hào)通路的現(xiàn)有生物學(xué)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生電力 - 可調(diào)指數(shù)的法律統(tǒng)計(jì)，“Mikhail Ivanchenko說。
        

        指數(shù)由反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)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(shí)間。這可能是對(duì)權(quán)力法統(tǒng)計(jì)起源的理解可以與生物體中具體的生物對(duì)應(yīng)物和不同物理機(jī)制聯(lián)系起來的第一個(gè)例子之一。
        
			

			
          
        
			
        
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