细胞内噪声

✍ dations ◷ 2025-04-04 11:22:28 #细胞生物学,生物物理学,分子生物学,生物统计学,随机性

如果从定量的角度去研究细胞的时候,尽管细胞的遗传背景是相同的,即便是在同一个组织中,细胞内蛋白质表达水平、细胞的大小和胞内结构是不尽相同的,因此,这种随机的可变性被称为细胞内噪声。这些明显的随机差异有着重要的生物学和医学意义。

细胞内噪声通常描述在基因的表达层面,比如细胞内或者细胞间某些基因产物的浓度或者拷贝数。因为基因表达水平对细胞的很多特征具有重要的作用,包括细胞的物理特征、对刺激的响应和处理信息的能力等等,基因表达存在差异这种特性已经被证明对细胞具有重要的意义。

定义细胞内噪声最常用的是变异系数(coefficient of variation)。

η X = σ X μ X , {\displaystyle \eta _{X}={\frac {\sigma _{X}}{\mu _{X}}},}

其中, η X {\displaystyle \eta _{X}} 是在一定数量下的 X {\displaystyle X} 所对应的噪声, X {\displaystyle X} , μ X {\displaystyle \mu _{X}} 是数值X对应的平均值, σ X {\displaystyle \sigma _{X}} X {\displaystyle X} 的标准差。这种测量方法是没有单位的,因为它只是对噪声的重要性做一个相对的比较,所以就没有必要知道知道它的绝对含义。

其它定量的方法是数学上的Fano因子(英语:Fano factor):

F X = σ X 2 μ X . {\displaystyle F_{X}={\frac {\sigma _{X}^{2}}{\mu _{X}}}.}

标准化后的方差是:

N X = η X 2 = σ X 2 μ X 2 . {\displaystyle N_{X}=\eta _{X}^{2}={\frac {\sigma _{X}^{2}}{\mu _{X}^{2}}}.}

细胞噪声通常被细分成内部噪声和外部噪声两类。内部噪声指的是在一个细胞内起响应的元件的数量差异,比如在一个细胞中,两个基因在相同的条件下,仍有着表达量的差异。而外部噪声描述的是不同的单个细胞在相同条件下,特定基因的表达所具有差异。这两种噪音可以通过双荧光报告系统(dual reporter studies)进行研究,比如将绿色荧光蛋白和黄色荧光蛋白(英语:Yellow fluorescent protein)在同样的条件下,用成像的手段去进行研究。

相关

  • 双氧水过氧化氢,分子式H2O2,是除水外的另一种氢的氧化物。粘性比水稍微高,化学性质不稳定,一般以30%或60%的水溶液形式存放,其水溶液俗称双氧水。过氧化氢有很强的氧化性,且具弱酸性。纯
  • 性欲减退性欲,指对性的渴望。一般科学家认为,性欲是一种本能欲望,对于繁殖下一代有利。至于对大多数动物而言,性欲只存在于发情期时,而动物的发情期通常都是季节性的(例如春天)。对于某些宗
  • 波动方程波动方程或称波方程(英语:wave equation)是一种重要的偏微分方程,主要描述自然界中的各种的波动现象,包括横波和纵波,例如声波、光波、无线电波和水波。波动方程抽象自声学、物理
  • 宗教体验宗教经验(英语:Religious experience),又称灵性经验、神秘经验,指一种主观的个人或群体经验,通常会被解释跟宗教、上帝、神灵、鬼魂、佛、亡灵、或超自然生命干预下的经历。有意见
  • 桥头线桥头线,为位于台湾高雄市桥头区高雄花卉农园中心,由台湾糖业股份有限公司之轻便铁路。桥头线属于专用线仁武线(亦为南北平行预备线)的一部分,昔日并未对外营业,即不办理客运。仁武
  • 维基可视化编辑器可视化编辑器(英语:VisualEditor,简称VE)是MediaWiki扩展程序,一种向维基百科提供“可视化”或“所见即所得”式在线多信息文本编辑器,由维基媒体基金会和Wikia共同开发。测试版在
  • 犹太教四大圣城犹太教四大圣城(希伯来语:.mw-parser-output .script-hebrew,.mw-parser-output .script-Hebr{font-size:1.15em;font-family:"Ezra SIL","Ezra SIL SR","Keter Aram Tsova","
  • 北美洲国家和地区列表以下是位于北美洲的国家及海外领土列表,当中包括名称、国旗、首都、货币、官方语言、面积 、人口、国内生产总值(GDP)、人均国内生产总值(PPP)以及地图 。(属地以浅蓝色背景显示)北
  • 法国历史年表法国历史年表
  • 柳花夫人柳花夫人(韩语:유화부인)是高句丽建国神话里的传说人物,相传为东明王高朱蒙的生母。该神话人物较早出现于高丽时代的《三国史记》,为河伯的女儿,高句丽创立者高朱蒙的母亲,朱蒙之父