Reduced Models of the Circadian Oscillators in <i>Neurospora crassa</i> and <i>Drosophila melanogaster</i> Illustrate Mechanistic Similarities
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Notice bibliographique
Résumé
We have developed a reduced model representing feedback loops of transcriptional regulation underlying circadian rhythms in Neurospora crassa. The model contains two delay differential equations that describe the dynamics of two core gene products, FRQ and WCC. In a negative feedback loop, FRQ protein represses frq transcription by binding the white-collar complex (WCC), which consists of the WC-1 and WC-2 proteins. In a positive feedback loop, WCC indirectly enhances its own formation. The model simulates circadian oscillations, light entrainment, and a phase-response curve (PRC) similar to experimental PRCs. The Neurospora model is virtually identical to a model describing Drosophila circadian rhythm generation, illustrating that rhythm generation in these divergent organisms shares important mechanistic elements. Significant dynamic differences were found when the parameter spaces of both models were explored to analyze changes in oscillations and bifurcations to steady states. Stochastic fluctuations in molecule numbers were simulated with the Gillespie algorithm. Circadian oscillations and entrainment to light were simulated with <80 molecules of FRQ and WCC present on average. Simulations suggest that in both Neurospora and Drosophila, only the negative feedback loop is essential for circadian oscillations. Similar models may aid understanding of circadian mechanisms in mammals and other organisms.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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.
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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 découle