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在真核生物基因表达中的噪音.

William J Blake1, Mads KAErn, Charles R Cantor

  • 1Center for BioDynamics, Center for Advanced Biotechnology, Bioinformatics Program, and Department of Biomedical Engineering, Boston University, 44 Cummington Street, Boston, Massachusetts 02215, USA.

Nature
|April 11, 2003
PubMed
概括
此摘要是机器生成的。

细胞基因表达是杂的,转录驱动细胞对细胞的变异性. 这种转录噪声,与原核生物不同,可以在翻译层面控制,并影响细胞分化.

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科学领域:

  • 分子生物学分子生物学
  • 系统生物学 系统生物学
  • 遗传学 是一个遗传学.

背景情况:

  • 在真核生物中,基因表达是定量和概率的,导致细胞异质.
  • 基因表达的随机性是个体细胞对刺激反应的关键因素.
  • 了解噪音源对于解释细胞变异性至关重要.

研究的目的:

  • 调查转录性静态性对真核细胞细胞异质性的贡献.
  • 为了确定转录噪声是否可以在翻译层面调制.
  • 探索噪音在基因调控网络和细胞分化中的作用.

主要方法:

  • 利用了真核细胞转录启动的随机模型.
  • 分析了脉动性信使RNA (mRNA) 的产生和重新启动.
  • 研究了基因级联网络中的噪声传播.
  • 在Saccharomyces cerevisiae中进行实验验证.

主要成果:

  • 转录性静态性显著促进了真核细胞细胞异质性,不同于 prokaryotes.
  • 通过重新启动脉冲性mRNA的产生对噪声依赖转录效率至关重要.
  • 噪声可以在翻译级别调节.
  • 调控蛋白中的转录噪声增加放大了细胞间的变异性,并延长了双稳态表达状态.

结论:

  • 转录噪声是真核细胞克隆种群中异质性的主要驱动因素.
  • 细胞的噪声机制,特别是脉动转录,从根本上不同于 prokaryotes.
  • 在翻译层面调制噪声提供了一个控制机制.
  • 转录噪声在表型变异和细胞分化过程中起着重要作用.