Hunchback 启动子可在不到一分钟内读出形态发生位置信息
分子网络
2019-06-24 v2
摘要
发育中果蝇胚胎的首次细胞命运决定发生得非常迅速：hunchback 基因在几分钟内通过读出 Bicoid 形态发生素中编码的位置信息，决定给定细胞核遵循前部还是后部发育蓝图。这一发育系统构成了结合速度与准确性的广泛调控决策过程的典型实例。基于 Bicoid 浓度固定时间采样的传统论点表明，在实验观测到的短时间内不可能实现准确读出。这引发了速度-准确性权衡如何达成这一普遍问题。在此，我们将固定时间采样策略与即时决策进行比较，后者基于更新和比较位于前部或后部位置的似然。我们发现这些更高效的方案甚至能在极短的胚胎学时间尺度内完成可靠的细胞命运决定。我们讨论了启动子结构对平均决策时间和决策错误率的影响，并给出了允许形态发生素快速读出的具体启动子结构。最后，我们对涉及 Bicoid 突变体的新实验提出了明确预测。
引用
@article{arxiv.1906.08317,
title = {Hunchback promoters can readout morphogenetic positional information in less than a minute},
author = {Jonathan Desponds and Massimo Vergassola and Aleksandra M. Walczak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.08317},
year = {2019}
}