原文：A framework for modelling gene regulation which accommodates non-equilibrium mechanisms
摘要
背景：假设调节机制在热力学平衡下运行，则在很大程度上对基因调节进行了定量分析。这种形式主义最初是为了分析真细菌中裸露DNA的转录因子的结合和非结合而开发的。尽管被广泛使用，但它使人们难以理解耗能的表观遗传机制的作用，例如DNA甲基化，核小体重塑以及组蛋白和共调节子的翻译后修饰，它们与转录因子一起调节基因表达在真核生物中。
结果：在这里，我们引入了可以适应非平衡机制的基于图的框架。一个基因调节系统被描述为一个图形，该图形指定了DNA的微状态（顶点），微状态之间的过渡（边缘）和过渡速率（边缘标签）。该图产生了一个随机主方程，用于说明微状态概率随时间变化的方式。我们通过提供对三种非常不同的ad hoc模型，类固醇激素响应基因，固有结合的染色质结构域和酵母PHO5基因的新见解，表明该框架具有广阔的范围。此外，我们发现PHO5调控的令人惊讶的复杂性，尚未通过实验进行探索，并且我们证明了这种复杂性是远离平衡的固有特征。在平衡状态下，微状态的概率不取决于如何达到微状态，而是远离平衡状态，通往微状态的每条路径都可以为其稳态概率做出贡献。因此，远非均衡的系统将变得依赖于历史，由此产生的复杂性是一个根本性的挑战。为了解决这个问题，我们引入了基于图的独立性概念，该概念可以应用于远离均衡的子系统，并证明当子系统独立运行时，可以避免依赖历史的复杂性。
结论：随着越来越多的人类基因组学数据的出现，我们期望基因功能将由图表示，因为基因结构已由序列表示，并且此处介绍的方法将为理解基因的工作方式提供更广阔的基础。
未完待续，先查查非平衡机制研究
