遗传冗余增强噪声调控回路中的信息传输

细胞决策基于将信号阈值与特定生理动作关联的调控回路。这种信息传输受到分子噪声的影响，这可能降低其保真度。在此，我们反而展示了这种内在噪声如何在存在多个回路拷贝时增强信息传输。该结果源于噪声对每个拷贝产生自主响应的贡献，这些拷贝共同与一个共同决策相关联。此外，使冗余单元响应相关的因素（外在噪声或调控串扰）有助于降低保真度，而使它们进一步解耦的因素（拷贝内的异质性）可导致更强的信息增益。总体而言，我们的研究强调了信号阈值化、冗余和噪声的相互作用如何影响细胞决策的准确性。理解这种相互作用为解释集体细胞信号机制以及用噪声遗传回路设计稳健决策提供了基础。