Las transiciones reversibles en un ensayo de fluctuación modifican la cola de la distribución de Luria-Delbrück
Autores: Bokes, Pavol; Hlubinová, Anna; Singh, Abhyudai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Las transiciones reversibles en un ensayo de fluctuación modifican la cola de la distribución de Luria-Delbrück
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Prueba de fluctuación
Adquisición de resistencia
Sensible a medicamentos
Distribución de Landau
Factor de corrección
Teoría de perturbaciones singulares
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Consideramos un experimento de prueba de fluctuación en el que las colonias de células se cultivaron a partir de una sola célula hasta alcanzar un tamaño de población dado y luego se expusieron al tratamiento. Mientras crecen, las células pueden, con baja probabilidad, adquirir resistencia al tratamiento y transmitirla a su descendencia. A diferencia de la prueba de fluctuación clásica de Luria-Delbrück, y motivados por trabajos recientes sobre la adquisición de resistencia a fármacos en células cancerígenas/microbianas, permitimos que el estado de célula resistente volviera a cambiar a un estado sensible al fármaco. Esta modificación no afectó la parte central de la distribución de Luria-Delbrück del número de sobrevivientes resistentes: se aplicó la aproximación previamente desarrollada por la función de densidad de probabilidad de Landau. Sin embargo, la cola derecha de la distribución modificada se desvió de la ley de potencia de decaimiento de la distribución de Landau. Aquí demostramos que el factor de corrección era igual a la función de distribución acumulativa de Landau. Interpretamos la aparición de las leyes de Landau desde el punto de vista de la teoría de perturbaciones singulares y utilizamos el principio de coincidencia asintótica para construir aproximaciones uniformemente válidas. Además, describimos las correcciones a las colas de distribución en poblaciones que inicialmente consisten en múltiples células sensibles, una mezcla de células sensibles y resistentes, y una célula con un estado dibujado al azar.
Descripción
Consideramos un experimento de prueba de fluctuación en el que las colonias de células se cultivaron a partir de una sola célula hasta alcanzar un tamaño de población dado y luego se expusieron al tratamiento. Mientras crecen, las células pueden, con baja probabilidad, adquirir resistencia al tratamiento y transmitirla a su descendencia. A diferencia de la prueba de fluctuación clásica de Luria-Delbrück, y motivados por trabajos recientes sobre la adquisición de resistencia a fármacos en células cancerígenas/microbianas, permitimos que el estado de célula resistente volviera a cambiar a un estado sensible al fármaco. Esta modificación no afectó la parte central de la distribución de Luria-Delbrück del número de sobrevivientes resistentes: se aplicó la aproximación previamente desarrollada por la función de densidad de probabilidad de Landau. Sin embargo, la cola derecha de la distribución modificada se desvió de la ley de potencia de decaimiento de la distribución de Landau. Aquí demostramos que el factor de corrección era igual a la función de distribución acumulativa de Landau. Interpretamos la aparición de las leyes de Landau desde el punto de vista de la teoría de perturbaciones singulares y utilizamos el principio de coincidencia asintótica para construir aproximaciones uniformemente válidas. Además, describimos las correcciones a las colas de distribución en poblaciones que inicialmente consisten en múltiples células sensibles, una mezcla de células sensibles y resistentes, y una célula con un estado dibujado al azar.