세포 계산의 에너지 비용: Landauer 원리의 실증

The Energetic Costs of Cellular Computation (2012)

세포는 환경 신호에 반응하여 계산을 수행하지만, 이러한 계산에는 에너지가 필요하다는 것이 이론적으로 예측되어 왔다. Pankaj Mehta와 David J. Schwab은 Berg-Purcell 전략의 잡음이 있는 버전을 구현하는 간단한 2-구성 요소 네트워크를 통해 리간드 농도 계산의 에너지 비용을 명시적으로 계산했다. 그들은 외부 농도에 대한 학습이 상세 균형을 깨고 에너지를 소비해야 하며, 더 많은 학습이 더 많은 에너지를 요구한다는 것을 보여주었다. 이 연구는 박테리아 포자 발아 네트워크와 같이 자원이 부족한 환경에서 기능하도록 설계된 네트워크에 세포 계산의 에너지 비용이 중요한 제약이 될 수 있음을 시사한다.