大規模調節ネットワークに埋め込まれた相互抑制モチーフの機能的回復力【JST・京大機械翻訳】

Harlapur, P.; Duddu, A. S.; Hari, K.; Jolly, M. K.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202218438450882 整理番号：22P0032469

大規模調節ネットワークに埋め込まれた相互抑制モチーフの機能的回復力【JST・京大機械翻訳】

Functional resilience of mutually repressing motifs embedded in larger regulatory networks

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発行年： 2022年04月24日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月24日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

細胞意思決定を駆動する調節ネットワークの設計原理を解明することは,細胞分化を理解し,合成回路の設計を導く際に重要な意味を持つ。細胞運命のマスター調節因子間のフィードバックループの相互抑制は,多安定動力学を示し,トグルスイッチに対する多重「単一陽性」表現型:(高A,低B)および(低A,高B),および(高A,低B,低C),(低A,高B,低C)および(低A,低B,高C)(低A,低C)および(低A,低B,高C)。しかし,これら2つのネットワークモチーフの動力学は,in silicoで単離で,in vitroとin vivoで,それらは,しばしば,より大きな調節ネットワークに組み込まれたが,しばしば操作される。ここでは,異なるサイズと連結性の複雑な大きなネットワークにこれらのネットワークモチーフを埋め込んで,これらのモチーフがそれらの標準的動的挙動を維持する条件を同定し,その結果,それらの機能的レジリエンスの特徴を同定した。ノード間のペアワイズ相関,個々のノードの双峰性,および「単一ポジティブ」状態の割合に基づく多重メトリックにより測定されるように,モチーフ上の入力エッジ数の増加は,それらの正準独立挙動における減衰に導くことを示した。また,この減衰は自己阻害を加えることによって悪化するが,自己活性化ではなく,マスター調節因子上のループも悪化することを示した。これらの観察は,これらのモチーフを含む生物学的ネットワークの設計原理への洞察を提供し,これらのモチーフのより大きな合成ネットワークへの統合のための最適な戦略の考案を助けることができる。【JST・京大機械翻訳】

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遺伝子発現

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