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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
在基因調控迴路中，單一基因的表達通常受到一組調控基因產物的調節，這些產物與基因的順式調控區域結合。此區域編碼輸入輸出功能，稱為訊號整合邏輯，將調節訊號（輸入）的特定組合映射到基因的特定表達狀態（輸出）。所有可能的訊號積分函數的空間是巨大的，並且從輸入到輸出的映射是多對一的：對於同一組輸入，許多函數（基因型）產生相同的表達輸出（表型）。在這裡，我們詳盡地列舉了一組訊號整合函數，這些函數在基因調控電路的計算模型中產生相同的基因表現模式。我們的目標是表徵調節電路訊號整合空間中的穩健性和進化性之間的關係，並了解這些特性在基因型和表現型尺度之間如何變化。在其他結果中，我們發現基因型穩健性的分佈是傾斜的，因此大多數訊號積分函數對擾動具有穩健性。我們表明，構成給定表型的一組相連的基因型被限制在所有可能的訊號整合功能空間的特定區域，但隨著基因型之間距離的增加，它們獨特創新的能力也隨之增加。此外，我們發現穩健的表型是（i）可進化的，（ii）很容易透過隨機突變識別，以及（iii）突變偏向於其他穩健的表型。我們透過在隨機選擇的源表型和目標表型之間進行隨機遊走來探索後面這些觀察結果對基於突變的進化的影響。我們證明辨識目標表型所需的時間與源表型的特性無關。