转录因子竞争对基因调控的影响
亚细胞过程
2013-09-20 v2 分子网络
摘要
转录因子分子通过促进扩散（三维空间扩散与DNA上一维随机游走的组合）进行易位。尽管该机制在过去40年中受到关注，但只有少数研究探讨了细胞环境对促进扩散机制的影响，特别是“其他”DNA结合蛋白与转录因子分子竞争DNA空间的影响。DNA上的分子拥挤可能影响转录因子与其靶位点的结合速率以及这些位点的稳态占有率，但尚不清楚当模型包含生物学相关参数（如转录因子丰度、转录因子对DNA的亲和力以及转录因子在DNA上的动力学）时，它如何在基因组范围内影响搜索过程。我们对执行促进扩散机制的转录因子进行了随机模拟，并考虑了同源和非同源转录因子的不同丰度。我们表明，对于在DNA上移动的障碍物和固定在DNA上的障碍物，在生物学相关的DNA拥挤水平下，搜索时间的变化在统计上不显著。对于在DNA上滑动的非同源蛋白，DNA上的分子拥挤总是导致统计上显著更低的占有率，这可能提供一种全局控制基因活性水平的通用机制。当“其他”分子在DNA上固定不动时，我们观察到完全不同的行为，即：靶位点的占有率总是随着DNA上分子拥挤程度的增加而增加。最后，我们表明DNA上的拥挤可能通过增加靶位点占用时间的变异性来增加转录噪声。
引用
@article{arxiv.1303.6793,
title = {The effects of transcription factor competition on gene regulation},
author = {Nicolae Radu Zabet and Boris Adryan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.6793},
year = {2013}
}
备注
This is an updated version of the manuscript taking into account comments from reviewers