半乳糖涨落诱导下酵母Gal4表达动力学分析

钟鹏; 岑选诚; 李闪; 王浩华

doi:10.15886/j.cnki.hdxbzkb.2024071001

海南大学学报（自然科学版中英文） ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (04) : 463 -474. DOI: 10.15886/j.cnki.hdxbzkb.2024071001

半乳糖涨落诱导下酵母Gal4表达动力学分析

钟鹏, 岑选诚, 李闪, 王浩华

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摘要

针对半乳糖丰度水平的涨落能直接或间接调控酵母表型问题，需解码多尺度噪声介导Gal4基因耦合正负反馈环路的表达调控机制。通过引入多源色噪声，构建等价Fokker-Planck方程，计算出稳态概率分布函数、平均首通时间的近似表达式，分析相关动力学指标，进而揭示系统的动力学行为，最后定义敏感函数，从系统论的观点评估各个调控源的影响。结果表明：半乳糖丰度水平能直接调节Gal4基因表达系统的随机分岔；在色噪声诱导下，噪声强度及其自相关时间的变化会引起概率分布函数峰的结构、状态切换时间等发生改变，且乘性噪声对系统的影响大于加性噪声的影响。