Какие сетевые мотивы или другие механизмы могут сделать экспрессию гена неизменной для окружающей среды?

Помимо двойных петель положительной обратной связи и модификации хроматина, какие другие механизмы могут сделать ген восприимчивым к определенной среде в одном типе клеток, но не в другом?

Ответы (1)

Это явление нечувствительности к определенным колебаниям называется робастностью. Колебания могут быть двух видов для устройства ввода-вывода, такого как ген, который активируется сигналом:

  1. Колебания сигнала
  2. Колебания внутренних параметров

Флуктуации сигнала могут быть временными, а флуктуации параметров — нет (параметры должны быть постоянными во времени). Колебания параметров могут существовать в генотипическом пространстве или популяции клеток из-за изменчивости.

Некоторые мотивы устойчивы к возмущениям сигналов, тогда как другие устойчивы к флуктуациям параметров.

Отрицательные обратные связи и некогерентная прямая связь могут повысить надежность, корректируя колебания выходных данных из-за колебаний входных данных.

Когда важно поведение типа «все или ничего» (бинарное: одно состояние не должно быть меньше по величине, чем другое), тогда положительные обратные связи придают устойчивость таким системам из-за их свойства бистабильности.

Я не могу вспомнить ни одного конкретного мотива, устойчивого к параметрам. Однако есть определенные случаи ( я все еще работаю над этим!! :P ).

В любом случае среду можно рассматривать как вход.
На ваш вопрос «какие механизмы могут сделать ген восприимчивым к определенной среде в одном типе клеток, но не в другом» :

Возможна гетерогенная популяция клеток, которая может возникать из-за бистабильности или даже иным образом, из-за стохастических эффектов. Если ген, находящийся в одном из двух состояний (уровней экспрессии) в этих двух субпопуляциях клеток, и этот ген отвечает за контроль экспрессии (ген-контроллер в обратной связи), то одна субпопуляция будет чувствительна к среды, а другой не будет.

Для получения дополнительной информации о биологической устойчивости читайте этот обзор .