2019-11-01 读的Simon Moore的第一篇文章

      Today，那个狮子座拒绝了我，心上就像缺了一个洞，真的好难受，好想哭，那就边哭边看文献吧，注意力转移法一定是管用的。老早就说要看看Sam的文章了，一直偷懒没有看，感觉不看有点可惜，毕竟人家是系统生物学的大佬，不抓住人家在的时间好好交流一哈，岂不是浪费资源？ 先迈出第一步吧, Some fundamental aspects of modeling auxin patterning in the context of auxin-ethylene-cytokinin crosstalk 就是一个开始，尽管俺知道比较难。

      Sam全名Simon Moore,七十多岁了，健壮又健谈，双重国籍让人羡慕，在刘军利老师麾下从事系统生物学研究多年，工作都十分出色。文章中谈到的主要观点就是作者认为植物的激素比如生长素、乙烯、细胞分裂素等通路在植物体内都不是单独存在的，他们在时空表达上具有一定的相关性，因此他们以这三种激素在拟南芥根中的时空分布为研究对象，主要分析这方面的实验数据，借此建立激素表达调控互作的模型。

      他们的模型中有代谢调控数学模型，用到了反应动力学方程，模型由简到繁一点一点建立。

无生长素运输的生长素浓度数学模型

      当不考虑生长素运输时，生长素浓度[auxin]的变化速率 = 生长素前体物质浓度[S0]*生长素合成速率k1b - 生长素浓度 * 生长素降解速率k1d, 当生长素浓度恒定时等式左边为零，就会得到方程1b

生长素速率恒定时得到1b

      接下来就要来点有意思的了，据实验数据显示，外源施加细胞分裂素会在转录水平上抑制控制生长素合成基因转录的转录因子，即抑制生长素合成，如此就在1a的公式中将细胞分裂素也加进来了。

外源施加细胞分裂素抑制生长素合成

      至于为什么要选择以在分母上1 + [ck]/[k2b1]的方式将细胞分裂素加上来呢，一来这好像是数学建模中的一个套路，二来参考了热力学因素与动力学因素，三来分析了细胞分裂素与生长素合成的关系，k2b就代表生长素合成酶的最高合成活性时的速率，k2b1就代表调控生长素合成基因转录的转录因子与DNA链的平均亲和能力（受抑制的转录因子有很多），这两个结合起来才是生长素合成速率。同样的，当生长素浓度达到平衡状态时，得到方程2b

2a生长速率恒定得到2b

      利用类似的思路，他们假设了生长素可以促进生长素的分解，并将该因素加入到方程中去，得到3a

将细胞分裂素可以促进生长素降解加入方程

      当生长素浓度变化速率恒定时得到方程3b

由3a得到3b

      这两个很基础的模型就已经大概描述出了模型接下来的构建方法，也很清晰地表示了单个激素浓度受其他因素调控的方程，更多的调控因子便是套用以上两种模式的数学建模。

将三个影响合成的因素同时加入到方程中的到4a

      据实验数据显示，乙烯浓度的增加促进生长素的合成，细胞分裂素抑制生长素的合成，POLARIS也是调节生长素合成，从公式来看应该是正调控。将这些因素都加入到公式得到了方程4a。当生长素浓度恒定时得到方程4b

由4a得到4b

      根据这样一个数学模型再加上他们之前的生长素运输模型，就可以将激素浓度在根中的分布受其他因素调控的生物模型建立起来了，一步步实现生物激素分布受其它因素调节的可视化模拟，还是一个比较神奇的过程。

通过模型展示根中生长素浓度分布，浓度最高处为QC

            哈，看完了，感觉也不是很难嘛，而且也解释了许多我之前对Sam工作的误区，感觉自己好了一点，该睡觉了，希望能早点入睡吧，晚安。