Modeling noise in gene expression

Abstract

ONTARE. REVISTA DE INVESTIGACIÓN DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA This study deals with the modeling of the basic steps of gene expression in biological systems. It approaches the problem of determining the steady-state variance of the messenger RNA gene products, through a discrete-space; continuous-time stochastic modeling based on Stochastic Petri Nets. The model is solved at steady-state using both the analytical and simulation approaches. The results obtained for the variance of gene products indicate that the relative speed in the different gene expression processes may determine very noisy conditions, which are likely to affect many cellular phenomena.

ONTARE. REVISTA DE INVESTIGACIÓN DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA Este estudio trata sobre la modelización de los pasos básicos de la expresión de genes en los sistemas biológicos. Se aborda el problema de la determinación de la variabilidad de estado estacionario de los productos de los genes ARN mensajeros, a través de un espacio discreto, el modelado estocástico de tiempo continuo con base en redes de Petri estocásticas. El modelo se resuelve en el estado estacionario, utilizando los enfoques analíticos y de simulación. Los resultados obtenidos para la variabilidad de los productos de los genes, indica que la velocidad relativa en los diferentes procesos de expresión génica, puede determinar las condiciones muy ruidosas, afectando muchos fenómenos celulares.