A quantitative model of the initiation of DNA replication in Saccharomyces cerevisiae predicts the effects of system perturbations
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Eukaryotic cell proliferation involves DNA replication, a tightly regulated process mediated by a multitude of protein factors. In budding yeast, the initiation of replication is facilitated by the heterohexameric origin recognition complex (ORC). ORC binds to specific origins of replication and then serves as a scaffold for the recruitment of other factors such as Cdt1, Cdc6, the Mcm2-7 complex, Cdc45 and the Dbf4-Cdc7 kinase complex. While many of the mechanisms controlling these associations are well documented, mathematical models are needed to explore the network's dynamic behaviour. We have developed an ordinary differential equation-based model of the protein-protein interaction network describing replication initiation. RESULTS: The model was validated against quantified levels of protein factors over a range of cell cycle timepoints. Using chromatin extracts from synchronized Saccharomyces cerevisiae cell cultures, we were able to monitor the in vivo fluctuations of several of the aforementioned proteins, with additional data obtained from the literature. The model behaviour conforms to perturbation trials previously reported in the literature, and accurately predicts the results of our own knockdown experiments. Furthermore, we successfully incorporated our replication initiation model into an established model of the entire yeast cell cycle, thus providing a comprehensive description of these processes. CONCLUSIONS: This study establishes a robust model of the processes driving DNA replication initiation. The model was validated against observed cell concentrations of the driving factors, and characterizes the interactions between factors implicated in eukaryotic DNA replication. Finally, this model can serve as a guide in efforts to generate a comprehensive model of the mammalian cell cycle in order to explore cancer-related phenotypes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».