全局串扰对基因调控的内在限制
分子网络
2016-10-31 v2 生物物理
摘要
基因调控依赖于转录因子(TF)与DNA相互作用的特异性。在平衡状态下，有限的特异性可能导致串扰：一种基因由于非同源TF-DNA相互作用而被错误激活或保持错误失活的调控状态。我们提出一个可处理的生物物理全局串扰模型，其中许多基因同时受许多TF调控。我们表明在最简单的调控情景中，串扰严重性的下界可以仅从(共)调控基因的数量和描述结合位点相似度的合适参数解析导出。估计显示，对于具有低特异性TF的生物（如后生动物），除非使用适当的调控方案，串扰可能带来显著挑战。强协同性大幅降低串扰，而令人惊讶的是，激活因子与抑制因子的联合调控则不会；此外，关于启动子结构的某些微观细节作为串扰强度的全局重要决定因素浮现出来。我们的结果表明，串扰对调控网络的功能和演化施加了一类新的全局约束，其在性质上不同于已知作用于单个基因调控元件层面的约束。
引用
@article{arxiv.1506.06925,
title = {Intrinsic limits to gene regulation by global crosstalk},
author = {Tamar Friedlander and Roshan Prizak and Călin C. Guet and Nicholas H. Barton and Gašper Tkačik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.06925},
year = {2016}
}