微RNA调控基因表达中扩散驱动的模式形成的定量建模
摘要：微小RNA被广泛认为是胚胎发育阶段后转录基因调控和模式形成的关键因素。本研究通过数学方法探讨这些时空模式的起源，考虑了三种不同的模式。对于三个情景，分别是（1）简单的基于微小RNA的mRNA调控，产生输出的渐变响应，（2）基于微小RNA的mRNA调控导致动力学的双稳性，以及（3）微小RNA的协同调控，同时调控两个不同的mRNA池，对稳态和短暂动力学进行了详细的分析和反应扩散方案的考虑。我们观察到由于模式的动力学引起的持续性时空模式，解释了发育过程中相关蛋白质形成的空间梯度和相关模式以及生物系统中的表型异质性。微小RNA调控的竞争效应也被发现能够引发足够持久的时空模式，从而指导发育决策。在协同调控下，发现微小RNA甚至可以从目标蛋白质浓度的完全均一性中产生时空模式，这可能对于细胞命运的选择具有重要的洞察力。
作者：Priya Chakraborty, Sayantari Ghosh
论文ID：2307.09029
分类：Quantitative Methods
分类简称：q-bio.QM
提交时间：2023-07-19