生物钟基因网络中分子噪声诱导的日夜节律振荡及相干共振

研究了果蝇细胞内生物钟基因调节网络的分子噪声,特别讨论了生物钟系统处于略微远离振荡区域的稳态时分子噪声对于时钟蛋白的日夜节律振荡的影响.结果表明：(1)虽然时钟蛋白合成或者衰减的生化反应事件是在随机的时间间隔里随机发生的,但系统可以依赖自身固有的调节机理诱导出明显的日夜节律振荡;(2)分子噪声诱导的日夜节律振荡的相干性可以在合适的分子噪声水平下到达最佳,说明了相干共振现象的发生. 关键词： 生物钟 分子噪声 日夜节律振荡 相干共振     

生物钟基因网络中分子噪声诱导的日夜节律振荡及相干共振

研究了果蝇细胞内生物钟基因调节网络的分子噪声，特别讨论了生物钟系统处于略微远离振荡区域的稳态时分子噪声对于时钟蛋白的日夜节律振荡的影响.结果表明：(1)虽然时钟蛋白合成或者衰减的生化反应事件是在随机的时间间隔里随机发生的，但系统可以依赖自身固有的调节机理诱导出明显的日夜节律振荡；(2)分子噪声诱导的日夜节律振荡的相干性可以在合适的分子噪声水平下到达最佳，说明了相干共振现象的发生.     

Noise-Induced Bursting and Coherence Resonance in Minimal Cytosolic Ca^2＋ Oscillation Model

A stochastic calcium oscillation model based on the minimal calcium oscillation model is investigated by numerical computation. When the extracellular stimulation is sub-threshold and random, the oscillations of cytosolic calcium show complex behaviour: a bursting-like phenomenon induced by noise, that is, the phase of glomerate spikes are separated by phase of quiescence (but fluctuations in the baseline values of calcium with small amplitude during the silent phase), in a pattern that occurs at irregular intervals. By using the histogram of interspike intervals of calcium concentration spikes, it is found that the noise-induced coherence resonance phenomenon occurs at the cellular level.