Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Target search on networks-within-networks with applications to protein-DNA interactions
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0002-3315-0633
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0003-0583-0006
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0003-3174-8145
2025 (Engelska)Ingår i: New Journal of Physics, E-ISSN 1367-2630, Vol. 27, nr 8, artikel-id 083901Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

We present a novel framework for understanding node target search in systems organized as hierarchical networks-within-networks. Our work generalizes traditional search models on complex networks, where the mean-first passage time is typically inversely proportional to the node degree. However, real-world search processes often span multiple network layers, such as moving from an external environment into a local network, and then navigating several internal states. This multilayered complexity appears in scenarios such as international travel networks, tracking email spammers, and the dynamics of protein-DNA interactions in cells. Our theory addresses these complex systems by modeling them as a three-layer multiplex network: an external source layer, an intermediate spatial layer, and an internal state layer. We derive general closed-form solutions for the steady-state flux through a target node, which serves as a proxy for inverse mean-first passage time. Our results reveal a universal relationship between search efficiency and network-specific parameters. This work extends the current understanding of multiplex networks by focusing on systems with hierarchically connected layers. Our findings have broad implications for fields ranging from epidemiology to cellular biology and provide a more comprehensive understanding of search dynamics in complex, multilayered environments.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Institute of Physics (IOP), 2025. Vol. 27, nr 8, artikel-id 083901
Nyckelord [en]
steady-state, networks, search processes, protein-DNA interactions, multiscale
Nationell ämneskategori
Annan fysik Biofysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-242550DOI: 10.1088/1367-2630/adf34eISI: 001542593900001Scopus ID: 2-s2.0-105012282587OAI: oai:DiVA.org:umu-242550DiVA, id: diva2:1986866
Forskningsfinansiär
Carl Tryggers stiftelse för vetenskaplig forskning , CTS 22:2243Vetenskapsrådet, VR 2021-04080Tillgänglig från: 2025-08-04 Skapad: 2025-08-04 Senast uppdaterad: 2026-01-19Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(974 kB)54 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 974 kBChecksumma SHA-512
9eb16b8357ee2424ba9653ea42c79bc612cd5bc424572207cd25de9fbfe12de20236de320acf359402dc1f0e67ef156a343c2a2b20cf735a3d814267a532cc0b
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Hedström, LucasYang, Seong-GyuLizana, Ludvig

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Hedström, LucasYang, Seong-GyuLizana, Ludvig
Av organisationen
Institutionen för fysik
I samma tidskrift
New Journal of Physics
Annan fysikBiofysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 56 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 325 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf