Mathematical model of GAL regulon dynamics in «Saccharomyces cerevisiae»
Notice bibliographique
Résumé
Genetic switches are prevalent in nature, and provide cells with a strategy to adapt to changing environmental conditions. This thesis focuses on an intriguing example which is not understood in complete detail: the GAL switch. The GAL switch allows organisms to metabolize the sugar galactose, and controls whether the machinery responsible for the galactose metabolism is turned ON or OFF. Currently, it is not known exactly how the galactose signal is sensed by the transcriptional machinery. Moreover, there are two contradictory hypotheses concerning the regulatory mechanism at GAL promoters in galactose induced cells: the dissociation and non-dissociation models. This work uses quantitative tools to understand the Saccharomyces cerevisiae cell response to galactose challenge, and to analyze the plausible molecular mechanisms underlying its operation. The thesis proposes a novel dynamic mathematical model which is based on the interplay of the key regulatory proteins Gal4p, Gal80p, and Gal3p, in a cell population. To my knowledge, the deterministic model presented here is the first to reproduce qualitatively the bistable GAL network behavior found experimentally. Given the current understanding of the GAL circuit induction (Wightman et al., 2008; Jiang et al., 2009), this work proposes that the most likely in vivo mechanism leading to the transcriptional activation of the GAL genes is the physical interaction between galactose-activated Gal3p and Gal80p, with the complex Gal3p-Gal80p remaining bound at the GAL promoters. The mathematical model is in agreement with the flow cytometry profiles of wild type, gal3â and gal80â mutant strains from Acar et al. (2005), and involves a fraction of actively transcribing cells with the same qualitative features as in the data set collected by Acar et al. (2010). Furthermore, the computational modelling provides an explanation for the contradictory results obtained by independent laboratories when tackling experimentally the issue of binary versus graded GAL response to galactose induction.
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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) | 0,002 | 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 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 ».