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ROUTES TO BINARY GENE EXPRESSION

机译：路线到二元基因表达

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摘要

Systems biology approaches combining theoretical modelling with experiments have been singularly successful in uncovering novel features of cellular phenomena. One such feature is that of binary gene expression in which the expression level is either low or high, i.e., digital in nature. This gives rise to two distinct subpopulations in a population of genetically identical cells. The fraction of cells in the high expression state goes up as the strength of the inducing signal is increased indicating that the response is not graded. In this review, we discuss the possible origins of binary gene expression with emphasis on three principal mechanisms: purely stochastic, positive feedback-based and emergent bistability. In the last case, two stable expression states are obtained due to an autoregulatory positive feedback loop in which a protein promotes its own synthesis along with cell growth retardation by the proteins synthesized. The theoretical foundations of the observed phenomena are described in each case.
机译：结合理论建模和实验的系统生物学方法在揭示细胞现象的新特征方面取得了巨大的成功。一种这样的特征是二进制基因表达的特征，其中表达水平是低或高的，即本质上是数字的。这在遗传上相同的细胞群体中产生了两个不同的亚群。随着诱导信号强度的增加，处于高表达状态的细胞比例增加，表明该反应未分级。在这篇综述中，我们讨论了二元基因表达的可能起源，并着重于三种主要机制：纯随机，基于正反馈和双稳态。在最后一种情况下，由于自动调节的正反馈回路而获得了两个稳定的表达状态，在该回路中，蛋白质促进了自身的合成，同时合成的蛋白质也阻碍了细胞的生长。每种情况下都描述了观察到的现象的理论基础。

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  • 来源
    《Science and Culture》 |2012年第4期|p.113-121|共9页
  • 作者

    INDRANI BOSE;

  • 作者单位

    Department of Physics, Bose Institute, 93/1, A. P. C. Road, Kolkata-700 009, India;

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  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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