抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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出力変数が入力変数[数式:原文を参照]の変動に関する間隔で近似的に一定であるシステムにおいて,ホメオスタシスが発生する。ホメオスタシスは,生物学的システムの制御において重要な役割を果たしている。すなわち,Ferrell(Cell Syst 2:62-67,2016),TangとMcMillen(J Theor Biol 408:274-289,2016),Nijoutら(BMC Biol 13:79,2015),およびNijoutら(Wiley Interdispip Rev Syst Med11:e1440,2018)である。[数式:原文を参照]に関する出力変数の微分が同一である点として,制御理論文献において,数学モデルにおけるホメオスタシスを発見する方法を与えた。このような点は完全なホメオスタシスまたは完全な適応と呼ばれる。代わりに,GlubitskyとStewart(J Math Biol 74:387-407,2017)はホメオスタシスの無限小概念(すなわち,入出力関数の導関数は孤立点でゼロ)を用いて,ホメオスタシスの研究に特異性理論を導入する。リードら(bull Math Biol 79(9):1-24,2017)は3-ノード化学反応系における無限小ホメオスタシスの2つの例を与える:フィードフォワード励起と基質阻害。本論文では,1つの入力ノード,1つの出力ノード,およびそれらが異なるという仮定の下で,78の3ノード入出力ネットワーク構成に導く13の異なる3ノードネットワークがあることを示した。異なる構成は,ノードが入力ノードであり,ノードが出力ノードであることに基づいている。著者らは,無限小恒常性をもたらす3ノード入出力ネットワークに対する3つの基本的機構のみが存在することを示し,それらを構造ホメオスタシス,Haldaneホメオスタシス,およびヌル分解ホメオスタシスと呼ぶ。この分類の実質的な部分は,Maら(セル138:760-773,2009)とFerrell(2016)にある。著者らの貢献は,単純経路のグラフ理論的存在に対する無限小ホメオスタシスのタイプに関連して,一般的許容システムを用いた完全な分類を与え,NijoutとReedに導入された椅子特異性のような特異性理論を用いることを含む。(2):264-275,2014,11093/ICB/icu010,およびNijoutら(math Biosci257:104-110,2014)。GlubbitskyとStewart(2017)を見た。これらの機構の最初の2つは,フィードフォワード励起と基質阻害によって説明される。ネットワークがサブネットワークとしてフィードフォワードループを持つときのみ,構造ホメオスタシスが起こる。すなわち,入力ノードを出力ノードに接続する2つの明確な単純経路がある。さらに,ネットワークがフィードフォワードループモチーフそのものであるとき,経路の1つは興奮性で,1つは無限小ホメオスタシスをサポートするために阻害されなければならない。Haldaneホメオスタシスは,入力ノードから出力ノードへの単一の単純な経路があるときに起こり,次に,この経路に沿った結合の1つが強度0を持つときだけである。Nulll分解ホメオスタシスは,Maら(2009)からの生化学的例によって説明される。この種の恒常性は,第3節の分解定数が0であるときにのみ起こる。本論文では,Haldane恒常性無限小椅子特異性の解析を行った。Copyright Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2020 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
