Посещений:
Организация Генных Циркуитов

DESIGN OF GENE CIRCUITS: LESSONS FROM BACTERIA
Michael E. Wall, William S. Hlavacek, Michael A. Savageau
Nature Reviews Genetics 5, 34 -42 (2004); doi:10.1038/nrg1244




Рис.1.  | Modes of control by a transcription factor in an elementary gene circuit.


Рис.2.  | Transcriptional regulatory interactions in a gene circuit with a global and a local transcription factor.


Box.2.  |  Examples of qualitative types of steady-state response to a signal in an elementary gene circuit


Box.3.  |  Model of elementary gene circuits

Табл.1 Predictions of coupling type for elementary gene circuits*

Табл.2 Distribution of system types among 49 E. coli TFs*

Links



DATABASES
EcoCyc: araC-araBAD | cynR-cynTSX | dsdC-dsdXA | lacI-lacZYA | modEF-modABCD | treR-treBC | trpR-trpLEDCBA | tyrR-(aroF-tyrA)

FURTHER INFORMATION
EcoGene | EcoTFs | RegulonDB | Uri Alon's web site
Researchers are now building synthetic circuits for controlling gene expression and considering practical applications for engineered gene circuits. What can we learn from nature about design principles for gene circuits? A large body of experimental data is now available to test some important theoretical predictions about how gene circuits could be organized, but the data also raise some intriguing new questions.

  • Знание о генетических регуляторных петлях обратной связи (circuits) застасляют нас идентифицировать чёткие паттерны в организации генетических circuits и искать принцыпы организации, которые смоли бы объяснить их естественной разнообразие.
  • В данном обзоре рассмативаются принципы организации регуляции экспрессии transcription-factor (TF) в элементарных генных circuits бактерий. Организующие принципы получены в теориетических исследованиях по определению функциональных последствий альтернативных организаций с использованием математически контролируемых сравнений.
  • Негативная авторегуляция ожидается для TFs в системе, для которой важны стабильность, устойчиваость к ошибкам и чувствительность.
  • Будет ли экспрессия TF усиливаться или ослабляться в ответ на усиление сигнала зависит от некоторых др. свойств генного circuit: будет ли экспрессия гена эффектора увеличиваться или снижаться в ответ на увеличение сигнала; будет ли TF осуществлять активаторрный или репрессорный способ контроля экспрессии гена-эффектора; и от того будет ли величина устойчивого состояния прироста экспрессии гена-эффектора в ответ на сигнал высокой, промежуточной или низкой. Ожидаемые изменения экспрессии TF в ответ на сигнал (увеличение или понижение), полученные в результате рассмотрения наиболее чувствительных систем, дали ограничения целостности, которые возникают, когда прирост достаточно высок.
  • Чтобы продемонстрировать, как организующие принципы создают каркас для понимания и организации большей части данных, мы собрали и исследовали базы данных, которые вулючают информацию о 50 TFs у Escherichia coli, и в результате получили ряд предсказаний и наблюдений.
  • Новые экспериментальные методы позволят изучать более сложные генные circuits, которые выявят даже более богатые паттерны устройства генных циркуитов. Выявление принципов организации генных circuits во всех типах клеток сделают возможными не только теоретические, но и экспериментальные исследования естественных систем, а также детальный анализ функциональных последствий альтернативных организаций.
    • Сайт создан в системе uCoz