Biologische Systeme müssen ihre Funktion auch unter variablen Umweltbedingungen robust ausführen, da Fehlfunktionen zu Krankheiten oder sogar zum Tod führen können. Wir zeigen, dass bei der Signaltransduktion der bakteriellen Chemotaxis die von der Natur realisierte Topologie im Vergleich zu einfacheren, hypothetischen Netzwerkstrukturen robuster ist. Desweiteren zeigen wir, welche Designprinzipien erfüllt sein müssen, um gegen korrelierte bzw. unkorrelierte Schwankungen in den Proteinkonzentrationen robust zu sein.
The performance of a biological system has to be robust in a noisy environment, because malfunctions can lead to serious diseases or even death. In this paper we show, that for signal transduction in bacterial chemotaxis the experimentally verified topology is more robust compared to simpler, hypothetical network structures. We also show which design principles have to be fullfilled for a chemotaxis signalling pathway to be robust against correlated respectively uncorrelated variations in protein concentration.
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