小RNA驱动的前馈环路：sRNA在噪声过滤中的关键作用
分子网络
2019-05-20 v2 统计力学
摘要
前馈环路（FFL）是一种常见的基因调控基序，其中通常上游调控因子是一种蛋白质，即转录因子，它通过两条并行通路调控目标蛋白的表达。在此，我们研究最近在沙门氏菌（Salmonella enterica）中发现的一种独特的小RNA驱动FFL（sFFL）。与先前研究的转录FFL（tFFL）和sRNA介导的FFL（smFFL）不同，此处上游调控因子是一种sRNA，它激活目标蛋白及其转录激活因子。此类sFFL尚未经过严格分析。因此我们着手理解两个方面。首先是使用微分方程框架对sFFL与tFFL和smFFL的调控响应进行定量比较。由于基因表达过程本质上是随机的，第二个目标是探究噪声如何影响sFFL的功能。我们发现sFFL的响应比tFFL和smFFL更强、更快，并且对上游调控因子的初始浓度更敏感。此外，基于生成函数的分析和随机模拟得出了一个非平凡的预测：依据sRNA的合成速率和转录激活因子的降解速率可达到最优的噪声过滤。我们得出结论，在sFFL中，sRNA不仅驱动快速而强烈的响应，而且发挥着关键作用，其可靠性响应关键依赖于其浓度。鉴于本工作所揭示的sFFL优势，如果未来的工作揭示它们在不同的生物学背景中被采用，也不足为奇。
引用
@article{arxiv.1901.06114,
title = {Small RNA driven feed-forward loop: critical role of sRNA in noise filtering},
author = {Swathi Tej and Kumar Gaurav and Sutapa Mukherji},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.06114},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 11 figures