Understanding the temperature response of biological systems: Part II -- Network-level mechanisms and emergent dynamics

Ce deuxième article examine les mécanismes au niveau des réseaux qui génèrent des réponses émergentes à la température, en montrant comment les modèles déterministes et stochastiques transforment la dépendance de type Arrhenius des réactions individuelles en des comportements complexes tels que la compensation thermique et les limites thermiques au niveau du système.

Simen Jacobs, Julian B. Voits, Nikita Frolov, Ulrich S. Schwarz, Lendert GelensWed, 11 Ma🌀 nlin

Automated Classification of Homeostasis Structure in Input-Output Networks

Cet article présente un algorithme Python automatisé qui, en étendant le cadre théorique aux réseaux à multiples entrées, identifie systématiquement les sous-réseaux d'homéostasie et leurs conditions à partir de la topologie des réseaux d'entrée-sortie, surmontant ainsi les limites de l'énumération combinatoire pour appliquer la théorie des singularités à des systèmes biologiques complexes.

Xinni Lin, Fernando Antoneli, Yangyang WangWed, 11 Ma🧬 q-bio

Stochastic Reaction Networks Within Interacting Compartments with Content-Dependent Fragmentation

Cet article établit de nouvelles conditions suffisantes pour la récurrence positive et la non-explosion des réseaux de réactions stochastiques dans des compartiments dont la fragmentation dépend de leur contenu, démontrant ainsi que les critères précédents échouent dans ce cadre et étendant la modélisation théorique de la dynamique cellulaire.

David F. Anderson, Aidan S. Howells, Diego Rojas La LuzTue, 10 Ma🔢 math

A cocktail of chemical reaction networks and mathematical epidemiology tools for positive ODE stability problems

Cet article propose une synthèse entre la théorie des réseaux de réactions chimiques et l'épidémiologie mathématique pour résoudre des problèmes de stabilité d'EDO positives, en généralisant le théorème de la matrice de la prochaine génération et en appliquant une approche symbolique-numeric aux problèmes de bifurcation via le package Epid-CRN.

Florin Avram, Rim Adenane, Andrei-Dan HalanayTue, 10 Ma🔢 math

ATP Level and Phosphorylation Free Energy Regulate Trigger-Wave Speed and Critical Nucleus Size in Cellular Biochemical Systems

Cette étude démontre que l'état énergétique intracellulaire, régi par la concentration d'ATP et l'énergie libre de phosphorylation, module non seulement la vitesse et la taille critique des noyaux de déclenchement des ondes de signalisation cellulaires, mais peut également inverser leur direction de propagation, reliant ainsi les conditions métaboliques à la dynamique spatiale des décisions cellulaires.

Jianwei Li, Kai Meng, Xuewen Shen, Fangting LiThu, 12 Ma🧬 q-bio

drGT: Attention-Guided Gene Assessment of Drug Response Utilizing a Drug-Cell-Gene Heterogeneous Network

Le modèle drGT, présenté dans cet article, est une approche d'apprentissage profond sur graphes hétérogènes qui prédit la réponse aux médicaments et améliore l'interprétabilité des résultats en identifiant des biomarqueurs et des processus biologiques pertinents grâce à des coefficients d'attention, tout en démontrant des performances compétitives sur plusieurs jeux de données de référence.

Yoshitaka Inoue, Hunmin Lee, Tianfan Fu, Rui Kuang, Augustin LunaFri, 13 Ma🧬 q-bio

Inferring the dynamics of quasi-reaction systems via nonlinear local mean-field approximations

Cet article propose une méthode d'estimation des paramètres cinétiques des systèmes de quasi-réactions basée sur une approximation locale non linéaire du taux de hasard, qui offre une solution explicite robuste aux raideurs et améliore la précision des estimations, notamment pour des données espacées dans le temps, comme démontré sur des données biologiques de macaques rhésus.

Matteo Framba, Veronica Vinciotti, Ernst C. Wit2026-03-10🧬 q-bio

Relay transitions and invasion thresholds in multi-strain rumor models: a chemical reaction network approach

Cet article illustre l'application du package EpidCRN, fondé sur la théorie des réseaux de réactions chimiques, à l'analyse des modèles de propagation de rumeurs sur les réseaux sociaux, démontrant comment la structure des siphons permet de caractériser les transitions de stabilité sous forme de « relais » gouvernés par des inégalités d'invasion.

Florin Avram, Andrei-Dan Halanay2026-03-06🔢 math

Quantifying Ranking Instability Across Evaluation Protocol Axes in Gene Regulatory Network Benchmarking

Cette étude propose un cadre diagnostique pour quantifier l'instabilité des classements dans l'évaluation des réseaux de régulation génique, révélant que les inversions de rangs entre méthodes sont principalement dues à des variations de leur pouvoir discriminant plutôt qu'à des effets de taux de base, et soulignant ainsi la nécessité de pratiques de rapport plus robustes.

Ihor Kendiukhov2026-03-05🤖 cs.LG

Ising Models of Cooperativity in Muscle Contraction

Cet article présente un modèle d'Ising unidimensionnel à deux paramètres qui explique la coopérativité dans l'activation des filaments fins du muscle strié en fonction du calcium et de la force des moteurs myosine, validant ses prédictions sur des données expérimentales, y compris sous l'effet du médicament Omecamtiv Mecarbil qui induit un mécanisme d'anti-coopérativité.

Elaheh Saadat, Matthieu Caruel, Stefano Gherardini + 6 more2026-03-05🔬 cond-mat.mes-hall