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Building dynamical models of multi-step state transitions from single cell gene expression trajectories
本文介绍了 NetDes，这是一个计算框架，通过从单细胞基因表达轨迹中推断核心转录因子调控网络并构建基于常微分方程（ODE）的动力学模型，从而从机制上解释各种生物过程中多步细胞状态的转变。
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systems biology
142 篇论文
系统生物学不再将生命视为孤立零件的堆砌，而是试图理解细胞内无数分子如何像交响乐般协同运作。这一领域通过整合海量数据，揭示基因、蛋白质与环境之间复杂的互动网络，让我们从整体视角去解读生命的奥秘，而非仅仅关注单一环节。
在 Gist.Science 上，我们持续追踪并处理来自 bioRxiv 的最新预印本，确保您能第一时间接触到这些前沿探索。每一篇入选的系统生物学论文，都经过我们团队的深度解读，提供通俗易懂的科普摘要与详尽的技术解析，让专业研究变得触手可及。
下方为您呈现该领域最新的预印本列表，带您走进从数据到生命图景的精彩旅程。
📄 systems biology
Eastern equine encephalitis virus-vaccinated mice are protected against Madariaga virus despite negligible neutralizing antibody titers
本研究表明，一种商业化的灭活北美东部马脑炎病毒疫苗能够保护小鼠免受致死性马达里亚加病毒挑战并减少病毒传播，尽管其诱导的中和抗体滴度微乎其微，这表明非中和免疫机制有助于异源保护。
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Transplanted hearts assimilate the recipient's biological age
这项研究表明，移植心脏会迅速适应受体的生物学年龄而非保留其捐赠者的年龄，这是由全身性宿主环境驱动的，这为扩大可移植器官的可利用池提供了新策略。
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Comparison of cell-cycle gene expression dynamics and mRNA kinetics across mouse and human pluripotent systems
这项研究利用一种名为 Ciclopes 的新型深度学习框架揭示了，尽管 mRNA 降解的时序在小鼠和人类多能系统中保持着进化上的保守性，但细胞周期的转录控制却表现出显著的分歧：小鼠细胞维持着较高的基线表达水平，而人类细胞则依赖于更大的振荡幅度，且这种振幅在分化过程中会进一步发生适应性变化。
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Ultrasensitive response in bacterial replication initiation
本文提出了一个热力学一致的模型，证明了细菌复制起始中的超灵敏响应源于依赖于生长条件的、涉及 DnaA 动力学的不同机制：在慢速生长条件下为隔离与复制起点结合之间的平衡，而在快速生长条件下则为具有协同结合特性的快速激活-失活转换。
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Sensory variation and behavioural degeneracy: a framework for interpreting heterogeneity in the gut-brain axis
本文提出了一个使用基于智能体模型（agent-based model）的理论框架，旨在论证诸如自闭症等状况下的肠道微生物组异质性源于“行为退化性”（behavioural degeneracy），即多样化的感觉特征和学习策略收敛于相似的饮食模式和微生物状态，从而挑战了微生物组差异唯一反映内在神经生物学原因的假设。
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Competing constraints on protein availability and nutrient uptake reshape yeast genetic interactions
本研究表明，通过在酶约束代谢模型中改变蛋白质可用性和营养摄取限制，揭示了蛋白质-营养共限制显著重塑了酵母的遗传相互作用，导致频繁的符号反转，并揭示了标准模型所遗漏的蛋白质定价表观遗传效应。
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A heterogeneous biomedical knowledge network framework for rare disease drug candidate prioritization: integrating Orphadata and DisGeNET via gene-bridge harmonization
本研究提出了一种可复现的、基于网络的决策支持框架，该框架通过严谨的基因协调流水线整合了 Orphadata 和 DisGeNET，并利用图注意力网络学习生物学信息驱动的嵌入，在优先排序现有罕见病候选药物方面实现了比随机基准高出 400 倍的提升。
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Selectively Advantageous Instability and Information Theory in Sex-specific Aging
本文提出，“选择性优势不稳定性”（SAI）是一种进化上占优的机制，即生物体通过主动破坏特定的生物信息以获取更优的适应状态，从而创造出一种“稳定化-去稳定化互补性”，用以解释性别差异化衰老、拮抗多效性以及尽管存在信息维护益处却仍导致不可逆损伤积累背后的权衡关系。
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INFORME: coupling information-theoretic experimental design with nonlinear mixed-effects modeling for efficient observation scheduling
该论文介绍了 INFORME，这是一个将贝叶斯信息论实验设计与非线性混合效应模型相结合的框架，用于自适应地安排患者测量方案，从而与固定方案相比，显著减少了所需的扫描次数并加速了个体化治疗预测。