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Statistical mechanics of Monod-Wyman-Changeux (MWC) models

机译：Monod-Wyman-Changeux（MWC）模型的统计力学

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The 50th anniversary of the classic Monod-Wyman-Changeux (MWC) model provides an opportunity to survey the broader conceptual and quantitative implications of this quintessential biophysical model. With the use of statistical mechanics, the mathematical implementation of the MWC concept links problems that seem otherwise to have no ostensible biological connection including ligand-receptor binding, ligand-gated ion channels, chemotaxis, chromatin structure and gene regulation. Hence, a thorough mathematical analysis of the MWC model can illuminate the performance limits of a number of unrelated biological systems in one stroke. The goal of our review is twofold. First, we describe in detail the general physical principles that are used to derive the activity of MWC molecules as a function of their regulatory ligands. Second, we illustrate the power of ideas from information theory and dynamical systems for quantifying how well the output of MWC molecules tracks their sensory input, giving a sense of the "design" constraints faced by these receptors.
机译：经典的Monod-Wyman-Changeux（MWC）模型诞生50周年，提供了一个机会来研究此典型生物物理模型的更广泛的概念和定量含义。通过使用统计力学，MWC概念的数学实现将问题联系在一起，否则这些问题似乎没有明显的生物学联系，包括配体-受体结合，配体-门控离子通道，趋化性，染色质结构和基因调控。因此，对MWC模型进行彻底的数学分析可以阐明一个冲程中许多不相关的生物系统的性能极限。我们审查的目的是双重的。首先，我们详细描述用于推导MWC分子作为其调节配体的功能的一般物理原理。其次，我们说明了信息论和动力学系统中思想的力量，这些思想用于量化MWC分子的输出跟踪其感觉输入的程度，从而使人感觉到这些受体所面临的“设计”约束。

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