基因调控网络：一种粗粒度、无方程的多尺度计算方法

负反馈基因调控网络中的噪声控制

Noise control in gene regulatory networks with negative feedback

基因和蛋白质通过复杂的生化反应回路调节细胞功能。这些调控网络的组件中的波动导致噪声，该噪声总是破坏信号，可能损害功能。在这里，我们创建了一个实用的形式主义的基础上介绍的想法维纳和Kolmogorov（WK）的过滤噪声在工程通信系统，以定量评估在何种程度上可以控制噪声的生物过程中，涉及负反馈。应用的理论，再现了先前证明的缩放的信号事件的数量方面的噪声抑制的下限，表明四环素抑制剂为基础的负调控基因电路的行为作为WK过滤器。对于类Hill-like非线性调节函数，这种类型的滤波器提供了最佳的噪声降低。我们的理论方法可以很容易地结合实验测量的响应函数在各种各样的遗传电路，阐明生物网络最小化噪声的一般原则。

基因调控回路中反馈介导的循环与随机波动的持续性

Feedback-mediated circulation and persistence of stochastic fluctuations in gene regulatory circuits

研究基因调控回路中反馈拓扑对随机波动的控制，通过建立理论框架，识别出循环噪声，揭示其与波动持续性的关系，为理解反馈结构调节噪声大小和持续性提供最小框架。

Lévy噪声诱导的基因转录调控系统开关

Lévy Noise Induced Switch in the Gene Transcriptional Regulatory System

基因转录调控是一个固有的噪声过程。本文将基因转录调控系统中涨落的研究推广到Lévy噪声的情况，Lévy噪声是一种非高斯噪声，它可以描述随机环境中不可预测的跳跃变化。给出了平稳概率密度，探讨了Lévy噪声在基因调控网络中的关键作用。结果表明，Lévy噪声的参数，包括噪声强度，稳定性指数和偏度参数可以诱导不同的基因表达状态之间的切换。另一个问题是转换时间（从高浓度状态到低浓度状态或从低浓度状态到高浓度状态），它是一个随机变量，通常被称为平均第一通过时间。通过计算两个方向上的平均首次通过时间，研究了Lévy噪声对表达时间和退化时间的影响，并观察到非高斯Lévy噪声与高斯噪声相比的一些不同特性.

随机涨落可以在单分子水平上揭示基因调控网络的反馈信号

Stochastic fluctuations can reveal the feedback signs of gene regulatory networks at the single-molecule level

了解自发随机波动与潜在基因调控网络拓扑结构之间的关系对于研究单细胞随机基因表达具有重要意义。通过求解具有非线性反馈调节的随机基因表达动力学模型中蛋白质拷贝数的稳态分布，揭示了单分子水平上随机波动与反馈拓扑结构之间的关系，为反馈环如何以及在多大程度上增强或抑制分子波动提供了新的见解.基于这种关系，我们还开发了一种有效的方法来提取的基因调控网络的拓扑信息从单细胞基因表达数据。通过数值模拟证明了该理论，更重要的是，通过对整合在人肾细胞中的合成基因电路的单细胞数据分析定量验证了该理论。

基因调控网络的无标度拓扑和动力学证据

Evidence of Scale-Free Topology and Dynamics in Gene Regulatory Networks

时间基因表达数据（Wen等人。（见上文）使用最近推出的嵌入式复杂逻辑地图（ECLM）的逆建模技术进行了分析。初步结果表明，无标度结构的基因调控网络的拓扑结构，以及在网络的能量耗散的特点。一般协议被发现与其他最近的研究，涉及的动力学模型和其他生化网络表现出无标度拓扑结构的分析。我们的研究的亮点简要概述。

将过度表达的上游基序与基因表达相关联：真核生物调控元件发现的计算方法

Correlating overrepresented upstream motifs to gene expression: a computational approach to regulatory element discovery in eukaryotes

真核生物中的基因调控主要通过转录因子与通常位于编码区上游的相当短的识别基序结合来实现。我们提出了一种新的计算方法来确定在真核基因的上游区域的调控元件。这些基因被分组在集合中，在它们的上游序列中共享一个过度表达的短基序。对于每个集合，确定来自微阵列实验的平均表达水平：如果该水平显著高于或低于整个基因组的平均水平，则集合中基因共享的过度表达基序可能在其调节中发挥作用。该方法进行了测试，通过将其应用到酿酒酵母的基因组，使用公开的结果的DNA微阵列实验，其中几乎所有的基因的表达水平进行了测量期间的二次发酵转换到呼吸。正确鉴定了几个已知的基序，并确定了一个新的候选调控序列。

The 3D genome shapes the regulatory code of developmental genes

We revisit the notion of gene regulatory code in embryonic development in the light of recent findings about genome spatial organisation. By analogy with the genetic code, we posit that the concept of code can only be used if the corresponding adaptor can clearly be identified. An adaptor is here defined as an intermediary physical entity mediating the correspondence between codewords and objects in a gratuitous and evolvable way. In the context of the gene regulatory code, the encoded objects are the gene expression levels, while the concentrations of specific transcription factors in the cel…

大肠杆菌基因调控网络耦合二维映射的稳定性与混沌性

Stability and chaos in coupled two-dimensional maps on Gene Regulatory Network of bacterium E.Coli

复杂网络上耦合二维混沌映射的集体动力学表现出丰富多样的涌现特性，这些特性在很大程度上取决于底层网络拓扑结构。我们研究了大肠杆菌基因调控网络的有向链接与时滞相互作用的Chirikov标准映射的集体运动。研究了孤立映射在不同耦合形式和耦合强度下的强混沌行为。在较小的耦合强度，网络诱导稳定和连贯的涌现动力学。随着耦合强度的增加，出现的不稳定行为仍然局限于一个连通的子网络。对于适当的耦合，网络表现出统计鲁棒的自组织动力学弱混沌政权。

宏观涨落响应理论及其在基因调控网络中的应用

Macroscopic fluctuation-response theory and its use for gene regulatory networks

本文提出了一种基于高斯宏观涨落理论的方法，用于分析基因调控网络中的噪声特性，并推导出网络的内部-外部噪声分解。

从真核生物基因上游区核苷酸频率的统计分析中寻找调控位点

Finding regulatory sites from statistical analysis of nucleotide frequencies in the upstream region of eukaryotic genes

我们讨论了两种新的方法来提取相关的生物信息的转录因子（特别是确定其结合序列）从统计分布的寡核苷酸在基因的上游区域。这两种方法都是基于一个“调控网络”的概念，负责基因的各种表达模式。特别是，我们专注于家庭的共调节基因，并寻找同时存在于这些基因的上游区域的同一套转录因子结合位点。我们讨论了两个例子，很好地体现了这两种方法的特点：在果蝇糖酵解的协同调节和酿酒酵母的二次突变。