×

由多能延迟随机开关调节的分化途径选择分布的可变性。 (英语) Zbl 1402.92157号

小结:我们通过观察遗传均一细胞群体分化路径选择的分布,研究了遗传切换开关作为多潜能分化路径开关的延迟随机模型在单细胞和细胞群体水平上的可塑性。假设细胞分化的随机路径决定模型受开关蛋白质的调节,我们改变蛋白质的表达水平和降解速率(已知细胞能够调节),以改变蛋白质表达水平的平均水平、噪声和偏差。研究表明,这些动力学特征中的每一个的微小变化都会显著而显著地影响单细胞水平上的开关动力学,从而影响细胞分化模式。这些特征的调节允许细胞调节其多能性和细胞群体的谱系选择分布,表明随机开关在分化途径选择调节方面具有高度可塑性,从而提供了对环境压力和变化的适应性。

MSC公司:

92立方37 细胞生物学
92C40型 生物化学、分子生物学
92D10型 遗传学和表观遗传学

软件:

SGN模拟
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 哈尔

参考文献:

[1] Acar,M。;梅特塔尔,J。;van Oudenaarden,A.,《波动环境中作为生存策略的随机切换》,自然遗传学。,40, 4, 471-475, (2008)
[2] 奥尔达纳,M。;科珀史密斯,S。;卡丹诺夫,L.,随机耦合布尔动力学,()·兹比尔1256.37005
[3] Arkin,A。;罗斯,J。;McAdams,H.,噬菌体λ感染大肠杆菌细胞发育途径分叉的随机动力学分析,遗传学,1491633-1648,(1998)
[4] 巴里奥,M。;Burrage,K。;Leier,A。;Tian,T.,hes1的振荡调节:离散随机延迟建模与仿真,Plos计算。生物,2,9,e117,(2006)
[5] 伯恩斯坦,J.A。;Khodursky,A.B。;林,P.H。;Lin-Chao,S。;Cohen,S.N.,使用双色荧光DNA微阵列在单基因分辨率下对大肠杆菌mrna衰变和丰度的全球分析,Pnas,999697-9702,(2002)
[6] W.J.布莱克。;Balázsi,G。;Kohanski,文学硕士。;F.J.Isaacs。;墨菲,K.F。;Kuang,Y。;康托,C.R。;D.R.沃尔特。;Collins,J.J.,启动子介导的转录噪声的表型后果,分子细胞,24853-865,(2006)
[7] Bon,M。;S.J.McGowan。;Cook,P.R.,细菌和酵母中的许多表达基因在每个细胞周期中只转录一次,Faseb j.,20,1721-1723,(2006)
[8] 布鲁诺,L。;霍夫曼,R。;麦克布兰,F。;Brown,J.等人。;古普塔,R。;乔希,C。;皮尔逊,S。;塞德尔,T。;海沃思,C。;Enver,T.,体外多潜能造血祖细胞自我更新、分化和谱系选择的56个分子特征,分子细胞生物学。,24, 2, 741-756, (2004)
[9] Bratson,D。;沃尔夫森,D。;尖岭,L.S。;Hasty,J.,基因调控中的延迟诱导随机振荡,Proc。国家。美国科学院。科学。美国,10214593-14598,(2005)
[10] H.H.Chang。;亨伯格,M。;巴拉奥纳,M。;Ingber,D.E.公司。;Huang,S.,转录组宽噪声控制哺乳动物祖细胞的谱系选择,《自然》,453,7194,544-547,(2008)
[11] H.H.Chang。;哦,P.Y。;Ingber,D.E。;Huang,S.,中性粒细胞分化的多稳态和多步骤动力学,BMC细胞生物学。,7, 1, 11, (2006)
[12] 库珀,G.M.,《细胞:分子方法》(The cell:A molecular approach),(2000年),美国马萨诸塞州桑德兰市西诺尔联合公司
[13] Dai,X.,Yli-Harja,O.,Ribeiro,A.S.,2009年。从多个数据源确定延迟随机切换的噪声吸引子。生物信息学,出版社。;Dai,X.,Yli-Harja,O.,Ribeiro,A.S.,2009年。从多个数据源确定延迟随机切换的噪声吸引子。生物信息学,正在出版中。
[14] Draper,D.E.,《大肠杆菌和沙门氏菌中》(In Escherichia coli and salmonella),(1996),ASM出版社,华盛顿特区,第902-908页
[15] Elowitz,M.B。;莱文,A.J。;西贾,E.D。;Swain,P.S.,单细胞中的随机基因表达,《科学》,297,5584,1183-1186,(2002)
[16] 加德纳,T。;康托,C。;Collins,J.,《大肠杆菌基因开关的构建》,《自然》,403339-342,(2000)
[17] Gillespie,D.T.,耦合化学反应的精确随机模拟,J.phys。化学。,81, 2340-2361, (1977)
[18] 戈尔丁,I。;约翰;Paulsson,J。;Zawilski,S.M.公司。;Cox,E.C.,单个细菌基因活性的实时动力学,Cell,123,1025-1036,(2005)
[19] 赫伯特,K。;拉波塔,A。;Wong,B。;穆尼,R。;纽曼,K。;兰迪克,R。;Block,S.,单RNA聚合酶分子暂停的序列分辨检测,Cell,125,6,1083-1094,(2006)
[20] 黄,S。;艾希勒,G。;Bar-Yam,Y。;Ingber,D.,《细胞命运作为复杂基因调控网络的高维吸引子状态》,Phys。修订版。,94, 128701, (2005)
[21] 海沃思,C。;盖尔,K。;德克斯特,M。;梅,G。;Enver,T.,GATA-2/雌激素受体嵌合体作为配体依赖的自我更新负调控因子发挥作用,《基因开发》,第13期,1847-1860页,(1999年)
[22] 凯恩,M。;T.R.埃尔斯顿。;W.J.布莱克。;Collins,J.J.,《基因表达中的自律性》,自然科学版。,6, 451-464, (2005)
[23] 考夫曼,S.A.,随机构建遗传网络中的代谢稳定性和表观发生,J.theor。生物学,22437-467,(1969)
[24] 考夫曼,S.A.,《秩序的起源》(1993),牛津大学出版社,纽约
[25] 卢茨,R。;Lozinski,T。;Ellinger,T。;Bujard,H.,《剖析大肠杆菌启动子的功能程序:乳酸阻遏物和阿糖胞苷活化剂的联合作用模式》,核酸研究,29,18,3873-3881,(2001)
[26] McClure,W.R.,RNA链启动中的速率限制步骤,Proc。国家。美国科学院。科学。美国,77,5634-5638,(1980)
[27] 莫诺德,J。;Jacob,F.,《细胞新陈代谢、生长和分化中的远传机制》,《冷泉哈勃综合征》。数量。生物,26389-401,(1961)
[28] Neubauerz,Z。;Calef,E.,缺陷溶原的免疫相移:λ原噬菌体早期调节的非突变遗传变化,J.mol.biol。,51, 1-13, (1970)
[29] 里贝罗,A.S。;朱,R。;Kauffman,S.A.,《具有随机动力学的基因调控网络的通用建模策略》,J.comput。生物学,13,9,1630-1639,(2006)
[30] 里贝罗,A.S。;Kauffman,S.A.,基因调控网络模型中的噪声吸引子和遍历集,J.theor。生物学,247743-755,(2007)·Zbl 1455.92063号
[31] 里贝罗,A.S。;Lloyd Price,J.,随机遗传网络模拟器SGN sim,生物信息学,237777-7779,(2007)
[32] 里贝罗,A.S。;Charlebois,D。;Lloyd-Price,J.,Cellline,随机细胞谱系模拟器,生物信息学,23,24,3409-3411,(2007)
[33] Ribeiro,A.S.,带有耦合随机基因网络的细胞组织二维模型动力学,Phys。修订版E,76,5,(2007)
[34] Ribeiro,A.S.,《波动环境中随机双稳态基因网络的动力学和进化》,Phys。E版,78,6,061902,(2008)
[35] 罗斯·W。;Gourse,R.L.,《RNA聚合酶启动子复合物形成分析》,方法,47,13-24,(2009)
[36] 罗塞尔,M。;Zhu,R.,原核生物基因表达中转录和翻译延迟随机模拟算法的验证,Phys。生物学,3274-284,(2006)
[37] Samoilov,M。;价格,G。;Arkin,A.,《从波动到表型:噪音的生理学》,科学STKE,366,re17,(2006)
[38] 施穆列维奇,I。;Dougherty,E.R。;Zhang,W.,概率布尔网络中的基因扰动和干预,生物信息学,18,10,1319-1331,(2002)
[39] 苏埃尔,G.M。;Garcia-Ojalvo,J。;利伯曼,L.M。;Elowitz,M.B.,《一个可兴奋的基因调节电路诱导瞬时细胞分化》,《自然》,440,545-550,(2006)
[40] 苏埃尔,G.M。;库尔卡尼,R.P。;德沃金,J。;Garcia-Ojalvo,J。;Elowitz,M.B.,微分动力学中的可调谐性和噪声依赖性,《科学》,3151716-1719,(2007)
[41] Wang,L。;沃克,B。;Iannaccone,S。;巴特,D。;肯尼迪,P。;Tse,W.,双稳态开关控制细胞分化中的记忆和可塑性,Proc。国家。美国科学院。科学。美国,106,16,6638-6643,(2009)
[42] 温伯格,L。;伯内特,J。;托特彻,J。;Arkin,A。;Schaffer,D.,慢病毒阳性反馈回路中的随机基因表达:HIV-1 tat波动驱动表型多样性,Cell,122,169-182,(2005)
[43] Yu,J。;肖,J。;任,X。;老挝,K。;Xie,X.,探索活细胞中的基因表达,一次一个蛋白质分子,《科学》,3111600-1603,(2006)
[44] 朱,R。;里贝罗,A.S。;萨拉赫布,D。;考夫曼,S.A.,《分子水平上的遗传调控网络研究:延迟反应随机模型》,J.theor。生物学,246725-745,(2007)·Zbl 1451.92143号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。