在最新一期的PNAS上（4月28日）,來(lái)自美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院和麻省理工的研究人員公布了他們有關(guān)單個(gè)細(xì)胞中隨機(jī)基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)學(xué)研究新進(jìn)展,。文章的第一作者是Jerome  T.  Mettetal,。

        蛋白質(zhì)數(shù)量的波動(dòng)（噪音）是由單個(gè)細(xì)胞中內(nèi)在的隨機(jī)影響造成的,。這種噪音會(huì)對(duì)基因調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)行為產(chǎn)生巨大的影響,。盡管確定性模型（deterministic  modle）能夠預(yù)測(cè)平均的這種調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)行為,，但是它們卻不能反映出基因表達(dá)的隨機(jī)特征,，因此影響了預(yù)測(cè)單細(xì)胞行為的正確性,。

        最近，隨機(jī)模型被用于預(yù)測(cè)一組細(xì)胞中穩(wěn)定態(tài)蛋白質(zhì)水平的分布情況,，但是不能用于預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)的,、前穩(wěn)定態(tài)的分布。

        在這項(xiàng)新的研究中,，研究人員檢測(cè)了一種其動(dòng)力學(xué)受到隨機(jī)效應(yīng)的嚴(yán)重影響的系統(tǒng),。他們測(cè)量了大腸桿菌乳糖吸收網(wǎng)絡(luò)中一定時(shí)間的蛋白質(zhì)數(shù)量的群體分別情況。

        然后,，研究人員引入了一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)模型并證明動(dòng)態(tài)分別的預(yù)測(cè)除了需要表現(xiàn)一個(gè)確定性模型的比率外,，只需要若干噪音參數(shù)。雖然確定性模型不能完整捕捉觀察到的行為,，但是研究組的隨機(jī)模型則能在不需要任何參數(shù)的情況下正確預(yù)測(cè)動(dòng)力學(xué)分布情況。

        這項(xiàng)研究的結(jié)果證明通過(guò)利用一種能捕捉重要噪音源的隨機(jī)成分補(bǔ)充確定性模型,，能夠使該模型準(zhǔn)確預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)分布,。