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题名基因转录调控中的输入输出关系研究
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作者
周一凡
孔令行
吴人杰
刘锋
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机构
南京大学物理学院
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出处
《物理学进展》
北大核心
2024年第4期183-196,共14页
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基金
国家自然科学基金委面上项目11874209的资助。
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文摘
细胞对环境变化的感知和响应是生命活动的核心。基因转录是细胞将外部信号转化为基因表达输出的关键环节,是理解细胞行为的关键。为了解析转录动力学和建立动态的输入输出关系,研究者提出多种转录模型来探究基因对动态调控信号的响应机制。本文将介绍常见的转录模型,展示其计算框架,并详细阐述对应的mRNA数量和转录事件持续时间的分布,这对于深入理解输入输出关系和探索潜在的响应机制有重要意义。本文综述不同类型的启动子、同一启动子在不同染色质环境中以及不同网络基序下的响应策略,揭示其调控输入输出关系的规律。对于信道容量接近理论值的系统,信息论的最优解可以揭示转录因子浓度的动态范围、输入输出关系以及基因表达分布的对应关系。通过这些多角度的分析,本文揭示了调控动态输入输出关系的关键因素,促进人们更好地理解基因对转录因子信号的响应机制。定量研究输入输出关系可以识别关键的调控因子、预测基因表达模式的变化,并设计干预措施以调节细胞的功能和行为。
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关键词
输入输出关系
转录模型
动态信号
响应策略
信息论
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Keywords
input-output relationship
transcription model
dynamic signal
response mechanism
information theory
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分类号
Q753
[生物学—分子生物学]
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