mRNA-蛋白质组装体减少具有突发转录的系统中的波动
亚细胞过程
2025-11-14 v1
摘要
mRNA-蛋白质组装体在细胞内形成无膜区室中发挥着基本作用，其功能可能包括激活、抑制和定位反应。将蛋白质招募到液滴中可以减少蛋白质丰度中的细胞间变异性。然而，mRNA-蛋白质组装体在多大程度上也能缓冲源自转录的噪声尚不清楚。使这一问题研究复杂化的是，动力学模型通常将其视为相分离过程，而 mRNA-蛋白质组装体可少至 2 个 mRNA 转录本，远低于相分离的热力学阈值。在这里，通过随机模拟和渐近分析，我们量化了 mRNA-蛋白质组装体对噪声的抑制作为基因表达动力学参数的函数，并表明仅由少数 mRNA 形成的组装体就能有效调节转录本丰度并抑制波动。我们特别强调该机制如何即使在转录不频繁突发的情况下也能通过减少噪声来促进受调节的转录。我们研究了两种生物学相关模型，其中 mRNA 组装体要么通过将 mRNA 储存在惰性液滴中来“缓冲”噪声，要么通过加速其衰变来“过滤”已组装的 mRNA，并量化了表达噪声作为动力学参数的函数。在两种情况下，最受控的表达发生在突发产生的 mRNA 接近组装阈值时，我们发现这与在多核 \textit{Ashbya gossypii} 细胞中观察到的形成 RNP 液滴的细胞周期蛋白广泛一致。
引用
@article{arxiv.2511.09928,
title = {mRNA-protein assembly reduces fluctuations in a system with bursty transcription},
author = {Xinke Lyu and Alex Mayer and Grace McLaughlin and Amy Gladfelter and Marcus Roper},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.09928},
year = {2025}
}