Minimum action path theory reveals the details of stochastic transitions out of oscillatory states
Cruz Moreno, Roberto de la (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Matemàtiques)
Pérez Carrasco, Rubén (University College London. Department of Mathematics (UK))
Guerrero, Pilar (University College London. Department of Mathematics (UK))
Alarcón Cor, Tomás (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Matemàtiques)
Page, Karen M. (University College London. Department of Mathematics (UK))
Centre de Recerca Matemàtica

Date:	2018
Abstract:	Cell state determination is the outcome of intrinsically stochastic biochemical reactions. Transitions between such states are studied as noise-driven escape problems in the chemical species space. Escape can occur via multiple possible multidimensional paths, with probabilities depending nonlocally on the noise. Here we characterize the escape from an oscillatory biochemical state by minimizing the Freidlin-Wentzell action, deriving from it the stochastic spiral exit path from the limit cycle. We also use the minimized action to infer the escape time probability density function.
Grants:	Ministerio de Economía y Competitividad MTM2015-71509-C2-1-R Ministerio de Economía y Competitividad MDM-2014-0445 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2014/SGR-1307
Note:	Altres ajuts: CERCA Programme/Generalitat de Catalunya
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Subject:	Biochemical reactions ; Cell state ; Chemical species ; Escape problem ; Escape time ; Limit-cycle ; Oscillatory state ; Stochastic transitions ; Algorithms ; Biological Clocks ; Cell Physiological Phenomena ; Models, Biological ; Stochastic Processes
Published in:	Physical review letters, Vol. 120, Issue 12 (March 2018) , art. 128102, ISSN 1079-7114

Rèplica dels autors: https://ddd.uab.cat/record/223424
DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.128102

6 p, 3.0 MB

The record appears in these collections:
Articles > Research articles
Articles > Published articles