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多途径激活转录中mRNA分布的波动。 (英语) Zbl 1415.92081号

摘要:基因转录的随机性会导致信使RNA(mRNA)水平的波动(噪音),导致细胞等基因群体的表型可塑性。最近的实验研究表明,多途径激活机制在转录噪声和细胞间变异的调节中起着重要作用。以往对转录噪声的理论研究都侧重于单通路或双交叉通路模型的精确解和分析。然而,对于具有两条以上通路的随机模型,尚未获得mRNA水平波动的准确分析结果。我们开发了一个基因转录模型来检测多种途径对转录噪声的影响,从而获得mRNA分布的确切波动。由于系统参数空间的高维性,确定转录波动的分析结果非常重要。我们方法的核心是利用模型的固有对称性来简化复杂的计算。我们展示了系统参数之间的对称关系,这使我们能够导出动态和稳态波动的解析表达式,并表征转录噪声的性质。我们的结果不仅可以在极限情况下简化为以前的结果,而且还表明了三条或多条路径模型与单条或双条路径模型之间的一些差异。我们的分析方法为多路径在噪声调节和优化中的作用提供了新的见解。对涉及多条通路的随机基因转录的进一步研究可能有助于揭示转录波动与遗传网络结构之间的关系。

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92碳40 生物化学、分子生物学
92立方37 细胞生物学
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