Modeling the evolution of a classic genetic switch
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The regulatory network underlying the yeast galactose-use pathway has emerged as a model system for the study of regulatory network evolution. Evidence has recently been provided for adaptive evolution in this network following a whole genome duplication event. An ancestral gene encoding a bi-functional galactokinase and co-inducer protein molecule has become subfunctionalized as paralogous genes (GAL1 and GAL3) in Saccharomyces cerevisiae, with most fitness gains being attributable to changes in cis-regulatory elements. However, the quantitative functional implications of the evolutionary changes in this regulatory network remain unexplored. RESULTS: We develop a modeling framework to examine the evolution of the GAL regulatory network. This enables us to translate molecular changes in the regulatory network to changes in quantitative network function. We computationally reconstruct an inferred ancestral version of the network and trace the evolutionary paths in the lineage leading to S. cerevisiae. We explore the evolutionary landscape of possible regulatory networks and find that the operation of intermediate networks leading to S. cerevisiae differs substantially depending on the order in which evolutionary changes accumulate; in particular, we systematically explore evolutionary paths and find that some network features cannot be optimized simultaneously. CONCLUSIONS: We find that a computational modeling approach can be used to analyze the evolution of a well-studied regulatory network. Our results are consistent with several experimental studies of the evolutionary of the GAL regulatory network, including increased fitness in Saccharomyces due to duplication and adaptive regulatory divergence. The conceptual and computational tools that we have developed may be applicable in further studies of regulatory network evolution.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».