In einer Studie von Veränderungen in der Genexpression, die Taxa von Bakterien für die menschliche veröffentlicht in der PNAS Early Edition Online-Ausgabe der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften, Hiroki R. Ueda des RIKEN Center for Developmental Biology ( Kobe, Japan) und Kollegen berichten von ihrer Entdeckung eine grundlegende Prinzip für die Dynamik, geeignet zur Herstellung der heterogenen Verteilung der Gen-Expression.
Ueda, der Leiter der CDB Labor für Systembiologie, festgestellt, dass Veränderungen in der Genexpression skaliert eng mit den ersten Ausdruck in jedem Organismus untersucht; stark zum Ausdruck gebracht Gene eher an den Wandel von einem hochdynamischen Weg, während die Gene mit niedrigeren Ausdruck Ebenen sind weniger wahrscheinlich zu zeigen, wie Variabilität.
Diese Verhältnismäßigkeit regelt viele Formen des Ausdrucks ändert, wie zum Beispiel zeitliche Schwingungen, Antworten auf Reize und Umwelt entwicklungswirksamen festgelegt oder Gewebe-spezifischen Gen-Regulation, und die Voraussetzung für die heterogene Verteilung der Gen-Expression.
Die Verteilung der Genexpression lässt sich mit, was bekannt ist als "gpower law'h Verteilung. In einem solchen System, es kann nachgewiesen werden, dass die Zahl der Gene, die Meinungs-Ebene X ist 100-mal größer als die von der Bevölkerung mit einem zehnfach größere Meinungs-Ebene (10X).
Die grundlegende Dynamik zugrunde, dass produzieren und diese Macht-Recht Verteilung noch nicht ausgearbeitet, aber Ueda und Kollegen nun vorschlagen, dass die proportionale dynamischen Betrieb in der Genexpression Veränderungen könnten beschrieben werden als "reich-travel-more"-Mechanismus, einen Zähler Konzept der "Rich-get-reicher" Metapher, die verwendet wurde zu erklären, andere Macht-Recht-basierten Distributionen, wie zum Beispiel das Wachstum der Netz-Verbindungen in das World Wide Web.
Die PNAS-Studie befasste sich mit Gen-Expression Dynamik in einer Vielzahl von Modellorganismen vertraut mit den Biowissenschaften Forscher, einschließlich der Darmbakterien E. coli, die Hefe S. cerevisiae, Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand), der Fruchtfliege Drosophila melanogaster, Maus und Menschen, durch das Studium der Genom-weite RNA-Expression ändern mit GeneChip Microarrays.
Die team'fs Analysen der Verteilung der Genexpression in verschiedenen Arten gezeigt, dass es scheinbar ein universelles Prinzip in Ausdruck Dynamik, und zeigte, dass dieses Prinzip können die beobachteten heterogenen Macht-Recht Verteilung der Gen-Expression.
Diese Ergebnisse Schwalbenschwanz schön mit anderen laufenden Studien zeigen, dass ein ähnlicher Mechanismus ist bei der Arbeit in die Entwicklung der metabolischen Netzwerke, und weisen den Weg in Richtung eines besseren Verständnisses der Systeme-Level-Funktionen der Lage, komplexe und dynamische biologische Netzwerk-Strukturen.
Kontakt: Doug SIPP
sipp@cdb.riken.jp
RIKEN Center for Developmental Biology