数字视角下的转录调控 1：模型

基因调控与表达的研究常以定量术语讨论。特别是，基因的表达经常以其多少、多快、何时以及何地被表征。无论讨论细菌中基因表达的水平还是其在发育胚胎中的精确位置，这些实验的自然语言都是数字的语言。此类定量数据需要定量模型。我们回顾了一类模型（“热力学模型”），其利用统计力学来计算 RNA 聚合酶位于相应启动子处的概率。这从数学上精确阐明了激活因子是招募因子、提高 RNA 聚合酶在目标启动子处出现概率这一思想。我们讨论了一个框架，其使用有效浓度概念（以我们称之为“调控因子”的函数表示）描述阻遏物、激活因子、辅助分子和 RNA 聚合酶的相互作用。该分析最终得到 RNA 聚合酶在目标启动子处结合概率的表达式，作为细胞中调控蛋白数量的函数。在 companion paper [1] 中，这些思想被应用于若干案例研究以说明该通用形式体系的使用。