多细胞对基因网络的控制

生物学组织本质上是简单的：细胞是其基本单元，通过表达 DNA 编码的蛋白质来执行各种行为。然而，基因表达取决于称为基因网络的复杂的调控相互作用，这导致 biology 看起来复杂。即便在 E. coli K-12 这一分子生物学的开创性模型生物中，基因网络也复杂且与基因表达数据不一致。最近发现的 E. coli 的多细胞自组织现象suggests 一种新的基因调控模型，可能在许多情况下有所帮助：通过多细胞相互作用网络控制基因网络，即细胞社群中物理和化学相互作用的变化。对 E. coli 观察到的动力学表明，多细胞相互作用作为关键基因网络的输入，从而产生对 otherwise 嘈杂基因的稳健表达。相反，多细胞相互作用网络在自组织期间作为基因网络的输出动态生成。因此，多细胞自组织实现了个体细胞不可用的独特生物学控制机制。正如 E. coli 自组织所suggested 的，一个多细胞阶段的基因网络输出可以通过多细胞相互作用网络链接，作为后续阶段的基因网络输入，从而创建多细胞链条。链条是可靠地传递多细胞社区的通用模型，因此对于可预测地确定每个细胞在多细胞自组织和发育期间的基因网络输入至关重要。讨论了几个领域，表明多细胞链条是生物学生物体控制细胞行为的通用机制，并且比各个部分简单。