Asymptotic analysis of three random branching walk models arising in molecular biology

Using asymptotic techniques based on Laplace transforms, spectral analysis and theory of feedback systems, we characterise the asymptotic behaviour of the repeat loci in microsatellite DNA and cancer cells with increasing number of copies of genes responsible for coding proteins causing drug removal or metabolisation as well as telomeres shortening, which is supposed to be the mechanism of ageing and death. These three problems are described by models in the form of infinitely many differential linear or bilinear first order equations, resulting from branching random walk processes used to represent the evolution of particles in these problems.

Wykorzystując techniki asymptotyczne oparte na transformatach Laplace'a, analizę spektralną oraz teorię układów ze sprzężeniem zwrotnym w artykule scharakteryzowano zachowanie asymptotyczne powtórek w DNA mikrosatelitarnym oraz w komórkach rakowych z rosnącą liczbą kopii genów odpowiedzialnych za kodowanie białek powodujących usuwanie lub przemianę metaboliczną leków, a także skracanie telomerów, o którym się sądzi, że jest mechanizmem starzenia się i śmierci. Te trzy zagadnienia są opisywane przy pomocy modeli w postaci nieskończonej liczby liniowych lub biliniowych równań pierwszego rzędu, wynikających z procesów błądzenia, stosowanych do opisu ewolucji cząstek w tych zagadnieniach.