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  • LECTURE NOTES OF THE INSTITUTE FOR COMPUTER SCIENCES, SOCIAL INFORMATICS AND TELECOMMUNICATIONS ENGINEERING//(SPRINGER BOOK SERIES LNICST, VOLUME 403)

    Volumen: 403, Numero: 1, Páginas: 145-162 pp.

    THEORETICAL BASIS FOR GENE EXPRESSION MODELING BASED ON THE IEEE 1906.1 STANDARD

    Abstract

    Molecular communications essentially analyze the transmis- sion of the information at the nano level in cells, the smart devices that constitute our bodies. This emerging field uses traditional communica- tion systems elements and maps them to molecular signaling and com- munication found inside and outside the body. Hence, molecular com- munications? fundamental importance denotes the necessity to develop a new technology framework that provides a novel perspective to fight human diseases (the COVID-19 pandemic has highlighted this challenge). Thus, the architecture for molecular communications can be explored from the perspective of computer networks, i.e., the TCP/IP reference model and the basic model of MC can also be represented using Shan- non?s communication model (i.e., transmitter, communication channel, and receiver). In this field, IEEE impulses the 1906.1 and 1906.1.1 stan- dards that establish definitions, terminology, and a conceptual model for ad hoc network communication at the nanoscale. With these ICT per- spectives, we appropriately have analyzed gene expression in eukaryotes organisms as a layered stack (network, link, and physical layer) of a nano communication network. In this biological communication process, the cellular nucleus behaves as the DTE, the ribosomes, and Endoplasmic Reticulum represent the DCE, the Golgi Apparatus represents a border router. The proteins secreted by the cell move through the bloodstream (physical transmission medium) and reaching the receiver (DCE-DTE), which processes the information through ligands and their receptors.


    Keywords


    Genetic expression · Molecular communication · Stack network modeling · IEEE 1906.1 standard


    Resumen

    Las comunicaciones moleculares analizan esencialmente la transmisiónsión de la información a nivel nano en las células, los dispositivos inteligentes queconstituyen nuestros cuerpos. Este campo emergente utiliza la comunicación tradicionalelementos de los sistemas de ción y los asigna a la señalización molecular y com-comunicación que se encuentra dentro y fuera del cuerpo. Por lo tanto, molecular com-La importancia fundamental de las comunicaciones denota la necesidad de desarrollarun nuevo marco tecnológico que proporciona una perspectiva novedosa para lucharenfermedades humanas (la pandemia de COVID-19 ha puesto de relieve este desafío).Por lo tanto, la arquitectura de las comunicaciones moleculares se puede explorardesde la perspectiva de las redes informáticas, es decir, la referencia TCP/IPEl modelo y el modelo básico de MC también se pueden representar usando Shan-modelo de comunicación de non (es decir, transmisor, canal de comunicación,y receptor). En este campo, IEEE impulsa los estándares 1906.1 y 1906.1.1.dardos que establecen definiciones, terminología y un modelo conceptual paraComunicación de red ad hoc a nanoescala. Con estas TIC per-perspectivas, hemos analizado apropiadamente la expresión génica en eucariotasorganismos como una pila en capas (red, enlace y capa física) de un nanored de comunicacion. En este proceso de comunicación biológica, elEl núcleo celular se comporta como el DTE, los ribosomas y el endoplasmático.El retículo representa el DCE, el Aparato de Golgi representa un bordeenrutador Las proteínas secretadas por la célula se mueven a través del torrente sanguíneo.(medio físico de transmisión) y llegar al receptor (DCE-DTE),que procesa la información a través de ligandos y sus receptores.


    Palabras Clave


    Expresión genética · Comunicación molecular · Stack modelado de redes · estándar IEEE 1906.1





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