细胞内噪声

✍ dations ◷ 2025-06-29 05:34:10 #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

  • 蛔虫科蛔虫科(学名:Ascarididae),亦简化作蛔科,是蛔虫总科之下的一个科。包括有:
  • 郭爱克郭爱克(1940年2月18日-),中国辽宁沈阳人,中国神经科学和生物物理学家。1965年毕业于莫斯科国立大学,1979年获慕尼黑大学自然科学博士学位。现任中国科学院生物物理研究所和中国科
  • 85大楼高雄85大楼(85 Sky Tower),前称东帝士85国际广场、东帝士建台大楼、TC Tower,位于高雄市苓雅区,紧邻著高雄港和新光码头,是85层楼高的摩天大楼,其增加天线为378米,为高雄第一高楼,亦
  • 被遗忘的国度被遗忘的国度(Forgotten Realms)是TSR公司设计的一个关于著名纸上角色扮演游戏龙与地下城的战役设定。在1980年代是游戏界称之为“金盒子”系列的主轴之一。由游戏设计者艾德
  • 西欧平原西欧平原位于欧洲大陆最西部,东起莱茵河口,西至比斯开湾,其范围在荷兰、比利时、法国西部和英国东南部的狭长地带。西欧平原包括荷比平原(荷比低地)、巴黎盆地、伦敦平原,北法平原
  • 野人山坐标:26°N 97°E / 26°N 97°E / 26; 97 枯门岭,缅甸称为克钦山区(缅甸语:ကချင်တောင်တန်း),位于中国、缅甸及印度的交界处,绵延千里(近3百公里),至今山区大多还是未被
  • 第二次世界大战年表第二次世界大战年表用以记录第二次世界大战期间发生的大事,分为:
  • 桃红色樱桃色,是一种颜色(英文:Cerise),是红色颜色之一,是红带紫的色彩,来自法文樱桃一词,樱桃一词本身来自诺曼底语cherise。也像桃红色一般的粉色
  • 萨德勒斯萨德勒斯(Saddlers)是加勒比海岛国圣基茨和尼维斯圣基茨岛圣约翰卡皮斯特莱区的最大城镇,与迪耶普湾镇同时作为该区的首府,位于该岛西北海岸,2012年人口1,205人。
  • 非洲森林象非洲森林象(学名:)又名圆耳象,主要分布于非洲刚果盆地一带。从前,非洲森林象被视为普通非洲象(学名:)的亚种,但透过基因分析之后,被认为可能是一支独立物种。然而,自然保护联盟(IUCN)的非