Critical Dynamics in Genetic Regulatory Networks: Examples from Four Kingdoms
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
The coordinated expression of the different genes in an organism is essential to sustain functionality under the random external perturbations to which the organism might be subjected. To cope with such external variability, the global dynamics of the genetic network must possess two central properties. (a) It must be robust enough as to guarantee stability under a broad range of external conditions, and (b) it must be flexible enough to recognize and integrate specific external signals that may help the organism to change and adapt to different environments. This compromise between robustness and adaptability has been observed in dynamical systems operating at the brink of a phase transition between order and chaos. Such systems are termed critical. Thus, criticality, a precise, measurable, and well characterized property of dynamical systems, makes it possible for robustness and adaptability to coexist in living organisms. In this work we investigate the dynamical properties of the gene transcription networks reported for S. cerevisiae, E. coli, and B. subtilis, as well as the network of segment polarity genes of D. melanogaster, and the network of flower development of A. thaliana. We use hundreds of microarray experiments to infer the nature of the regulatory interactions among genes, and implement these data into the Boolean models of the genetic networks. Our results show that, to the best of the current experimental data available, the five networks under study indeed operate close to criticality. The generality of this result suggests that criticality at the genetic level might constitute a fundamental evolutionary mechanism that generates the great diversity of dynamically robust living forms that we observe around us.
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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 | 0,000 |
| 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 découle