Growth laws and invariants from ribosome biogenesis in lower Eukarya
Notice bibliographique
Résumé
Eukarya and Bacteria are evolutionarily distant domains of life, which is reflected by differences in their cellular structure and physiology. For example, Eukarya feature membrane-bound organelles such as nuclei and mitochondria, whereas Bacteria have none. The greater complexity of Eukarya renders them difficult to study from both an experimental and theoretical perspective. However, encouraged by a recent experimental result showing that budding yeast (a unicellular eukaryote) obeys the same proportionality between ribosomal proteome fractions and cellular growth rates as Bacteria, we derive a set of relations describing eukaryotic growth from first principles of ribosome biogenesis. We recover the observed ribosomal protein proportionality, and assuming that rRNA synthesis is tightly coupled to ribosomal protein synthesis as in Bacteria, we continue to obtain two growth laws for the number of RNA polymerases synthesizing ribosomal RNA per ribosome in the cell. These growth laws, in turn, reveal two invariants of eukaryotic growth, i.e., quantities predicted to be conserved by Eukarya across growth conditions. The invariants clarify the coordination of transcription and translation kinetics as required by ribosome biogenesis, and link these kinetic parameters to cellular physiology. We demonstrate the application of the relations to the yeast S. cerevisiae and find several predictions from the growth laws to be in good agreement with currently available data. The remaining relations will require additional data for verification. We outline methods to quantitatively deduce several unknown kinetic and physiological parameters based on the invariants. The analysis is not specific to S. cerevisiae and can be extended to other lower (unicellular) Eukarya when data become available. The relations may also have relevance to certain cancer cells which, like bacteria and yeast, exhibit rapid cell proliferation and ribosome biogenesis.
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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 | 0,001 | 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 | 0,000 |
| 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 ».