基于 Hill 函数的转录响应模型：非特异性结合和 RNAP 相互作用的影响
分子网络
2024-03-05 v1
摘要
Hill 函数是广泛使用的基因转录调控模型之一。其拟合特性可能导致缺乏潜在的物理图像，但拟合参数可以提供有关生化反应的信息，例如转录因子（TF）的数量和调控元件之间的结合能。然而，除了拟合之外，Hill 函数何时以及能提供多少生化信息仍不清楚。在此，从转录调控过程中 TF 与 RNA 聚合酶的相互作用以及它们在 DNA 特异性/非特异性位点上的结合-解离反应出发，将 TF 的调控效应推导为倍数变化。我们发现，对于弱启动子，倍数变化可以退化为调控因子（Freg），该因子与 Hill 函数密切相关。通过直接比较和拟合 Hill 函数，分析并讨论了 Freg 中的拟合参数和相应的生化反应参数，其中考虑了具有协同性和基本逻辑效应的单个 TF 和多个 TF。我们得出结论：启动子的强度以及 TF 之间的相互作用决定了 Hill 函数是否能反映相应的生化信息。我们的发现强调了 Hill 函数在转录调控建模/拟合中的作用，这也有利于合成调控元件的制备。
引用
@article{arxiv.2403.01702,
title = {Hill Function-based Model of Transcriptional Response: Impact of Nonspecific Binding and RNAP Interactions},
author = {Wenjia Shi and Yao Ma and Peilin Hu and Mi Pang and Xiaona Huang and Yiting Dang and Yuxin Xie and Danni Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.01702},
year = {2024}
}