เครือข่ายโลกใบเล็กควบคุมการถอดรหัสในเซลล์

รูปแบบการกำกับดูแลที่ สนับสนุนการแสดงออกของยีนอาจมาจากการจัดตำแหน่งเชิงพื้นที่ของจีโนม ตามการศึกษาใหม่ที่รายงานทีมวิจัยร่วมกันจากมหาวิทยาลัยเอดินเบอระ เกิตทิงเงน และอ็อกซ์ฟอร์ด ได้ใช้การจำลองแบบจำลองดีเอ็นเออย่างง่ายเพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกของการควบคุมทางพันธุกรรมนี้ ที่ส่วนต่อประสานของการจัดเก็บข้อมูลเซลลูล่าร์และการสังเคราะห์โปรตีนคือการถอดความ: 

กระบวนการ

คัดลอก DNA เพื่อแปลเป็นโปรตีนในภายหลัง อย่างไรก็ตาม ด้วยยีนมากกว่า 20,000 ยีนที่มีอยู่ในเซลล์ของมนุษย์ จำเป็นต้องมีการควบคุมอย่างเข้มงวดของกระบวนการนี้ กลไกหนึ่งสำหรับการควบคุมเกี่ยวข้องกับปัจจัยการถอดความ ซึ่งผูกมัดกับโปรโมเตอร์และเริ่มต้นการถอดความโดยการจับคู่

กับตัวเสริมที่อยู่ห่างไกล ก่อตัวเป็นวงโครงสร้างในการทดลอง นักวิจัยใช้การศึกษาความสัมพันธ์ทั่วทั้งจีโนมเพื่อสร้างความสัมพันธ์ระหว่างยีนนับพัน การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์สามารถช่วยเชื่อมโยงมุมมองของจีโนมทั้งหมดเข้ากับข้อสังเกตจากการทดลองแบบคลาสสิก เช่น โดยการหาเหตุผลว่า

การเพิ่มโปรตีนเพียงไม่กี่ชนิดสามารถเปลี่ยนแปลงสรีรวิทยาของเซลล์ได้อย่างมาก “นี่คือจุดที่ประสบการณ์เกี่ยวกับแบบจำลอง [DNA] นี้ในอดีตช่วยได้มาก”ผู้เขียนที่เกี่ยวข้องกล่าว โดยอ้างถึงตัวแทนของ DNA ในรูปของลูกปัดและสปริง ในแบบจำลองนี้ แต่ละคู่เบส 3,000 คู่จะถูกจัดกลุ่ม

โดยอ้างอิงองค์ประกอบหลักของแบบจำลอง การโต้ตอบแบบหลายวาเลนต์ระหว่าง TU และ TF นำไปสู่การจัดกลุ่มและส่งผลกระทบอย่างมากต่อรูปแบบการถอดความที่สังเกตได้ “ลิงก์มาจากข้อสันนิษฐานที่เรียบง่ายอย่างน่าประหลาดใจ… เนื่องจากกิจกรรมการถอดความถูกวัดด้วยการคำนวณโดยคำนวณ

เป็นเศษส่วนของเวลาที่ปัจจัย [การถอดความ] ใช้เวลาใกล้เคียงกับหน่วยการถอดความ” เขาอธิบาย

ขั้นแรก นักวิจัยพิจารณาพฤติกรรมของชิ้นส่วนที่ประกอบด้วยเม็ดบีด 1,000 เม็ดที่มี TU กระจายแบบสุ่ม กระจายโดย TF TUs ที่อยู่ใกล้กันจะจัดกลุ่มซึ่งเพิ่มการถอดเสียงเฉพาะที่ แต่ยังนำไปสู่ความสัมพันธ์

เชิงลบ

ที่อยู่ห่างกัน ในกรณีของจำนวน TF ที่อิ่มตัว ความสัมพันธ์จะยังคงเป็นแบบโลคัลเนื่องจากมี TF มากพอที่จะผูก TU ทั้งหมดโดยไม่ต้องโต้ตอบแบบหลายวาเลนต์ อย่างไรก็ตาม หากมี TFs น้อยกว่า TUs เช่นในกรณีของระบบชีวภาพ การแข่งขันเพื่อ TFs จะสร้างเครือข่าย “โลกใบเล็ก” ที่เชื่อมโยงกันอย่างดี

ภายในกรอบการทำงานนี้ นักวิจัยสามารถกู้คืนลักษณะการแสดงออกของยีนได้หลายอย่างในเชิงคุณภาพ เช่น การระเบิดของการถอดความในระยะสั้น หรือความแปรปรวนสูงระหว่างเซลล์ นอกจากนี้ พวกเขายังสังเกตเห็นการเดินสายไฟของเครือข่ายหลังจากการกลายพันธุ์ หรือการแนะนำลูป DNA คงที่

นอกเหนือจากสิ่งที่เรียกว่า “ระบบของเล่น” ผู้เขียนประสบความสำเร็จในการสร้างแบบจำลองโครโมโซมของมนุษย์ทั้งหมดตามตำแหน่งการทดลอง รายงานว่าเขา “ยินดีเป็นอย่างยิ่งที่เราได้รับข้อตกลงที่สำคัญเกี่ยวกับกิจกรรมการถอดเสียงในโครโมโซมของมนุษย์ 14: แม้ว่าความสัมพันธ์จะไม่มากขนาดนั้น 

แต่ข้อดีคือไม่มี [ของพารามิเตอร์แบบจำลองที่ตรงกับข้อมูลการทดลอง] ในรุ่น” ด้วยผลลัพธ์เหล่านี้ ทีมงานตั้งใจที่จะ “นำแนวคิดเหล่านี้ไปข้างหน้าโดยใช้แบบจำลองที่ซับซ้อนมากขึ้น…เพื่อสร้างบทสรุปของโครงสร้าง 3 มิติของยีนมนุษย์ทั้งหมดและทำนายกิจกรรมการถอดรหัสของพวกมัน”

เป็นทรงกลม 

ซึ่งบางคู่ทำหน้าที่เป็นหน่วยถอดรหัสคล้ายโปรโมเตอร์ (TUs) ซึ่งเป็นตัวแทนของยีนที่จะถอดรหัส หรือเป็นคอมเพล็กซ์ปัจจัยการถอดความ (TFs) ความสัมพันธ์ดังกล่าวจะมีประโยชน์เพราะจะทำให้คุณสามารถคาดเดาปริมาตรของฝูงที่จะก่อตัวขึ้นโดยบุคคลจำนวนต่างๆ กัน ซึ่งคุณสามารถใช้เพื่อออกแบบ

กรงขังฝูงที่มีขนาดเฉพาะได้“ถ้าเราหากฎมาตราส่วนได้ นั่นจะเป็นสิ่งที่ทรงพลังสำหรับการตีความข้อมูล เพราะมันจะทำให้เราสามารถคาดการณ์ได้ว่าฝูงที่มีขนาดต่างกัน เช่น จะมีพฤติกรรมอย่างไร แม้ว่าเราจะไม่ได้ วัดมัน”กล่าว อย่างไรก็ตามเขาระมัดระวังว่ากฎหมายดังกล่าวมีอยู่จริงหรือไม่ 

“ผมคิดว่าหลักฐานการเพิ่มจำนวนเป็นฝูงยังค่อนข้างบอบบาง” เขายอมรับ “ต้องทำงานอีกมากก่อนที่ฉันจะวางใจในพฤติกรรมส่วนรวมมากเกินไป” นั่นไม่ได้รั้ง ผู้ซึ่งกล่าวว่าการทดลองของพวกเขาพบว่าการปรับขนาดนั้นครอบคลุมฝูงที่แตกต่างกันของสามสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน  แต่ละตัวมีขนาดและความหนา

แน่นต่างกัน โดยบันทึกในวันที่ต่างกันในช่วงเวลาหนึ่งปี อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ของพวกเขาไม่ได้หมายถึงระดับพฤติกรรมสากลที่แท้จริง เนื่องจากแบบจำลองที่มีอยู่ไม่ได้อธิบายถึงพฤติกรรมไดนามิกเฉพาะของนกแสกที่เข้าฝูง อะไรก็ตามที่ควบคุมการเคลื่อนไหวและปฏิสัมพันธ์กับตัวอื่น ๆ 

ในฝูงในระดับจุลภาคยังคงถูกซ่อนไว้ ว่า “เราพบว่าระบบเหล่านี้ปฏิบัติตามกฎที่ไม่สำคัญ ซึ่งหมายความว่าเราหวังว่าจะปฏิบัติต่อ [ฝูง] ด้วยแบบจำลองง่ายๆ ได้เช่นเดียวกับที่ทำในฟิสิกส์” “และเรายังได้เรียนรู้ว่ายังมีบางสิ่งที่เรายังไม่ได้บันทึกในการสร้างแบบจำลอง นั่นคือขั้นตอนต่อไป”

สำหรับ เขาคิดว่าแนวทางของเขาจะทำให้มีความคืบหน้ามากยิ่งขึ้นด้วยการเชื่อมโยงสายวิจัยต่างๆ ของฝูงที่กำลังดำเนินอยู่ แม้ว่าเขายอมรับว่าอาจมีข้อกังขาในบางพื้นที่ แต่เขาคิดว่าเขาสามารถโน้มน้าวใจผู้คนในมุมมองของเขาได้: “ถ้าคุณดังพอ ผู้คนจะสังเกตเห็นในที่สุด” จริง ๆ แล้วเหมือนคนกลาง

ที่ส่งเสียงพึมพำ และความเร่งของแมลงแต่ละตัว และใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ติดตามอนุภาคเพื่อสร้างเส้นทางโคจรแต่ละแบบขึ้นมาใหม่ จากนั้นจึงกลายเป็นเรื่องของการวิเคราะห์ข้อมูลนั้นในลักษณะที่จะแยกคุณลักษณะของฝูงขนาดใหญ่ ของหลอดเลือด”อย่างไรก็ตาม การฉายรังสีความเข้มสูง (400 หรือ 437 มิลลิวัตต์) ลดความมีชีวิตของมาโครฟาจที่รักษาด้วย GNPs (100 หรือ 200 ไมโครกรัม/มล.)

Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย