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バイオインフォマティクスの分野では、intrinsic Noise Analyzer (iNA)は生細胞内の反応速度論を研究するためのオープンソースソフトウェアです。[ 1 ]このソフトウェアは、遺伝子発現、制御ネットワーク、シグナル伝達経路などの細胞内反応速度論の数理モデルを分析し、化学反応のランダムな性質による濃度変動を定量化します。[ 2 ] [ 3 ]
十分に混合された条件下では、生細胞内の濃度は、決定論的な反応速度方程式のセットによってモデル化されることが多い。このアプローチは、化学反応速度論に内在するランダム性のために、細胞あたりの分子数が少ない分子種が存在する場合に不正確になることが多い。このランダム性は、細胞内分子数の変動、ひいては細胞間のばらつきにつながる。これらのシステムのより正確な確率的記述は、化学マスター方程式によって与えられる。[ 4 ]後者は、確率的シミュレーションアルゴリズムなどのモンテカルロ法によって容易にシミュレートできる。[ 5 ]ただし、この方法は、正確な統計を得るために必要なサンプリングの量が多いため、計算効率が悪くなることが多い。iNAは、化学マスター方程式のシステムサイズ拡張、体系的な解析的近似法によって、目的の統計を取得するより効率的な方法を提供する。