物理约束决定细菌启动子架构的逻辑
分子网络
2014-04-23 v1
摘要
位点特异性转录因子 (TFs) 结合到 DNA 上的靶位点，从而调节基因的转录速率。细菌 TFs 在搜索其靶位点时经历促进扩散（3D 扩散与 DNA 上 1D 随机行走的结合）。通过对该搜索过程的计算机模拟，我们表明结合位点的组织方式，连同 TF 拷贝数和结合位点亲和力，不仅在决定启动子占据的稳态方面起着重要作用，还决定了 TFs 的结合顺序。这些效应可以通过基于促进扩散的模型来捕捉，但无法通过标准热力学来描述。我们表明，结合位点的间距编码了复杂的逻辑，这种逻辑可源自三种基本构建模块的组合：开关、屏障和簇，我们详细表征了它们单独及在更高阶组织中的响应。有效的启动子组织在 E. coli 基因组中常见，且在菌株间高度保守。这将允许以前所未有的细节水平研究基因调控，我们的框架可在此产生关于启动子逻辑的可检验假设。
引用
@article{arxiv.1312.7262,
title = {Physical constraints determine the logic of bacterial promoter architectures},
author = {Daphne Ezer and Nicolae Radu Zabet and Boris Adryan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.7262},
year = {2014}
}
备注
D.E. and N.R.Z. contributed equally to this work