抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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遺伝子ネットワークは通常,関連機能を持つ複数の遺伝子の制御を含む。この連結性は遺伝子発現のレベルとタイミングの相関制御を可能にする。ここでは,単一入力モジュールモチーフにおける遺伝子発現タイミングが,遺伝子の調節DNAにおいてどのようにコードされるかを調べた。確率的シミュレーションを用いて,自己調節TF遺伝子および標的遺伝子の両方に対する定常状態発現の固定画分に到達するための平均初回通過時間の制御における結合親和性,TF調節機能およびネットワークサイズの役割を調べた。また,初回通過時間における変動性がこれらの因子に依存するかも調べた。ネットワークサイズと結合親和性の両方が,ネットワーク遺伝子の応答時間を劇的にスピードアップするか,または遅くし,いくつかの場合,構成遺伝子と比較して100倍以上の変化を予測することを見出した。さらに,これらの因子は,この応答の忠実度にも有意な影響を与える。重要なことに,これらの効果は,ネットワークサイズまたは結合親和性の「極値」では生じないが,むしろ,どちらかの量の中間窓において起こる。著者の要約された遺伝子は,特異的蛋白質の生成を上昇またはダウンするために刺激に応答することができる。応答の大きさ(または折りたたみ変化)と調節DNAの構造上の詳細に依存する方法にはかなりの焦点があるが,遺伝子の応答時間を決定する動力学は,DNA内にコードされる遺伝子のもう一つの重要な特徴である。遺伝子の応答時間とDNAにコードされるその応答の精度の両方を決定する規則を解明することは,基本的問題を提起する。本稿では,自己調節ネットワークにおける遺伝子の応答時間がネットワークの分子詳細によってどのように制御されているかを系統的に調査した。特に,ネットワークサイズとTF結合親和性は自己活性化の場合,自己調節遺伝子だけでなく,自己調節TFにより制御される遺伝子でも,自己活性化,またはスピードアップのケースで遅い重要なパラメーターであることを見出した。さらに,応答の精度はこれらの特性に決定的に依存することを見出した。【JST・京大機械翻訳】
