细胞内噪声

✍ dations ◷ 2025-04-03 13:10:54 #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

  • 贝克尔氏肌营养不良贝克型肌肉萎缩症是肌肉萎缩蛋白缺陷造成的疾病,患者可以制造肌肉萎缩蛋白,但功能不正常且无法百分之百有效工作。虽与杜兴氏肌肉营养不良症有相同的基因缺陷,但表现型有所不同
  • 安德列·利沃夫安德烈·米歇·利沃夫(法语:André Michel Lwoff,1902年5月8日-1994年9月30日),法国微生物学家,出生于阿列省。利沃夫在19岁时就加入了巴黎的巴斯德研究院,1932年完成PhD学位。1965
  • 松节油松节油,是精油的一种,它是一种重要的工业原料。松节油是通过蒸馏作用或其它方法从松柏科植物的树脂所提取的液体,主要成分是萜烯。松节油能以任意比例与氯仿、乙醚或醋酸混合,但
  • NNTP网络新闻传输协议(英文:Network News Transport Protocol,缩写:NNTP)是一个主要用于阅读和张贴新闻文章(新闻组邮件)到Usenet上的Internet的应用协议。这个协议也负责新闻在服务器
  • 盟军统治时期同盟国军事占领奥地利(德语:Besetztes Nachkriegsösterreich)指1945年纳粹德国投降后,由苏、美、英、法四国对奥地利实施的分区军事占领。1945年德苏两国在维也纳发生8天的激烈
  • 阿哈出阿哈出,完颜氏,是明朝初年辽东女真胡里改部头人。永乐元年(1403年)十一月,明置建州卫,任阿哈出为指挥使,赐姓名李诚善。阿哈出的两个儿子释加奴(李显忠)、猛哥不花,分别掌建州卫和毛怜
  • 杨格计划扬计划(英语:Young Plan),又译扬格计划,是由美国实业家、商人、律师及外交官欧文·D·扬(Owen D. Young)提出的计划,借以协助德国在第一次世界大战后偿还赔款。1924年,美国推出道威斯
  • ATC代码 (N04)A·B·C·D·G·H·QI·J·L·M·N·P·R·S·VATC代码N04(抗震颤麻痹药)是解剖学治疗学及化学分类系统的一个药物分组,这是由世界卫生组织药物统计方法整合中心(The WHO Collab
  • 国际标准连续出版物号国际标准连续出版物号(英语:International Standard Serial Number,简称ISSN)是一种类似于国际标准书号的期刊出版物代码。由于期刊出版物名称和内容的不定性,所以相对国际标准书
  • 假两难推理假两难(推理、论证)(英语:false dilemma),又称非黑即白(black-or-white)、伪(假)二分法、伪二择(选)一法、伪两面法、双刀法等,是提出少数选项(一般是两个,但有可能是三个或更多)要人从中择