生物化学考研，生物化学考研真题
关键词：化学反应网络，普适结构法则，控制理论，适应性，合成生物学
论文题目： Universal structures for adaptation in biochemical reaction networks 论文来源：Nature Communications 论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-38011-9
在分子水平上，生命的演化是由适应机制的产生和多样化所驱动的。针对具有适应能力的化学反应网络（CRN，chemical reaction network）结构，至今仍然没有易于理解的通用描述，因为目前已知的适应性的判断标准仅适用于很小的可能的化学反应网络子集。
在这篇最近发表在 Nature Communications 的文章中，作者确定了一些普适的结构要求，判断具有适应能力的相互作用分子的集合，无论它们多么大或复杂。文章表明，这些网络结构实现了一种积分控制形式，其中多个独立的积分可以共同确定特定分子的适应能力。
利用基于这些发现的代数算法，文章证明了嵌入的积分在多个化学反应网络中的存在，这些化学反应网络在生物学中十分重要，并且虽然实验上已经观察到了适应性，已有的数学方法都还无法判断它们的适应性。这种在分子间相互作用水平上的生物适应性的定义性图景，代表了跨越生命所有领域的适应性信号网络的蓝图，也为合成生物系统的设计提供了蓝图。
该工作所用代码：https://www.singular.uni-kl.de
图1. 动力学配对原理及其拓扑结果。
图2. Deficiency是一个关键的整数不变量。
编译｜汪显意
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生物化学考研(生物化学考研参考)
