钙编码

✍ dations ◷ 2025-11-25 12:30:04 #细胞生物学

钙编码(或称Ca2+编码或者钙信号处理)是一种被很多细胞用于传递、处理和编码细胞探测到的外部信号的胞内信号通路。在细胞生理学中胞外信号通常被转化为胞内钙动力学。钙编码的概念解释了Ca2+如何作为细胞内信使,在细胞内传递信息以调节其活性。鉴于Ca2+在细胞生理学中的广泛存在,钙编码也被认为是表征健康与疾病的潜在工具。 钙编码的数学基础在上世纪90年代由Joel Keizer和Hans G. Othmer在钙模型方面的工作开创,在最近由Eshel Ben-Jacob, Herbert Levine以及其同事重新进行了研究。

虽然钙离子的浓度提升对于它的信号功能是必需的,持续的细胞质钙离子浓度增高对细胞是有害的。所以,细胞内的钙信号通常是瞬时的,比如说,Ca2+浓度升高之后快速下,或者,以振荡形式存在。与信息论类似,Ca2+的振幅与频率同时定义了钙的编码模式。基于此,可以定义3种不同的钙编码模式:

实验和生物物理建模显示,钙编码的模式对于不同的细胞不同,甚至同一细胞在不同的生理状态下也会显示出不同的编码模式。 这最终可以在医学诊断中用于识别和防止疾病。

钙编码可以被数学描述为钙信号的生物物理模型。 对这些模型的相平面分析和分岔分析能够阐明钙振荡的频率和振幅如何随着模型参数的改变而改变。

建模揭示出研究钙编码的一个关键角度:钙编码如何依赖于基于钙动员信号的复杂反应网络的动力学。这需要同时包含钙离子动力学和钙动员信号动力学的模型。一个简单而具有生物物理实际性的模型是 。 这一研究的主要结论是:钙动员信号( IP3)对于AFM型编码是必需的,而钙振荡可以是FM或AFM型不过不会是AM型。 IP3信号的AFM特性被认为是将离散的胞外信号转化为连续的胞内钙信号的理想方法。



相关

  • 古虫界古虫界(学名:Excavata)是单细胞生物的一个主要超级群组,属于真核生物域,由汤玛斯·卡弗利尔-史密斯于2002年引入的一个新的支序亲缘学分类。古虫界包含了许多自由生存或共生的原
  • 病例对照研究病例对照研究是流行病学的其中一种研究设计。它是一种较廉宜及惯常使用的流行病学研究,只需少数的研究人员(甚至只是一个)及单一的设备,且不涉及有结构的试验。它的方法是指向一
  • 拉各斯拉各斯(英语:Lagos,英语发音:/ˈleɪɡɒs/ LAY-gos;约鲁巴语:Èkó)为尼日利亚海港及最大城市带,位于国境西南部,也是非洲第一大城市,并为非洲成长速度第二快的城市(居世界第7名)。原名
  • 弗朗西斯克·彼特拉克弗朗切斯科·彼特拉克(意大利语:Francesco Petrarca,1304年7月20日-1374年7月19日),或译为彼得拉克、佩脫拉克,意大利学者、诗人、和早期的人文主义者,亦被视为人文主义之父。彼特拉
  • 透明质酸钠透明质酸钠(IUPAC:Sodium hyaluronate, SH),又可称为玻璃酸钠,是透明质酸的钠盐,其干燥品为白色颗粒状粉末、无臭味。透明质酸钠作为一种糖胺聚糖存在于人体多处结缔组织细胞外间
  • 郑徐高铁.mw-parser-output .RMbox{box-shadow:0 2px 2px 0 rgba(0,0,0,.14),0 1px 5px 0 rgba(0,0,0,.12),0 3px 1px -2px rgba(0,0,0,.2)}.mw-parser-output .RMinline{float:none
  • 柴油机柴油引擎(英语:Diesel Engine)又名压燃式发动机,是内燃机的一种。其主要特征为使用压缩产生高压及高温点燃气化燃料,而毋须另外提供点火。柴油引擎使用的原理称为狄塞尔循环,为德
  • 陈勇 (能源与环境工程技术专家)陈勇(1957年6月13日-),生于江苏南京,原籍浙江宁波,中国能源与环境工程技术专家,中国工程院院士。1981年,毕业于南京化工学院。1993年,获日本名古屋大学化工专业工学博士学位。2013年,
  • 安特·马尔科维奇安特·马尔科维奇(塞尔维亚-克罗地亚语:,1924年11月25日-2011年11月28日),克罗地亚族,克罗地亚共产主义者联盟中央委员,克罗地亚执行委员会主席,南斯拉夫共产主义者联盟中央委员,南斯
  • 明史纲目《明史纲目》,朝鲜人李玄锡撰。《明史纲目》记载始于明太祖,止于崇祯十七年(1644年),朝鲜肃宗四十年(康熙五十三年,1714年)九月,其子李汉谦进呈《明史》。本书稿末曾言及目的是“大复