転写因子ネットワークのフィードフォワードループのダイナミクスに関する理論

フィードフォワードループ（FFL）は、3つの異なる転写因子A、B、およびCをコードする3つの遺伝子で構成され、BはCを調節し、AはBとCの両方を調節します。転写因子ネットワークのFFL。プロモーター状態の決定論的および確率的ダイナミクスと、FFLモチーフに関連するさまざまな遺伝子のmRNAの合成と分解と分解を検討します。詳細な分析では、FFLの応答時間は、比率（w（h）=γ（pc）/γ（ph）に強く依存していることが示されています。遺伝子A、BおよびCのmRNA（1/γ（MH））およびCのタンパク質（1/γ（PC））。強力な結合条件下では、fflsの応答時間の依存性に基づいて、すべての可能なタイプのFFLをグループI、II、IIIに分類できます。C1およびI1タイプFFLを含むグループIは、W（H）の変化に敏感ではないようです。コヒーレントC1タイプは、他のシステムパラメーターの変化に対してより堅牢であるようです。これは、C1タイプのコヒーレントFFLの豊富な性質の理由の1つである可能性があると主張します。

Feedforward loops (FFLs) consist of three genes which code for three different transcription factors A, B and C where B regulates C and A regulates both B and C. We develop a detailed model to describe the dynamical behavior of various types of coherent and incoherent FFLs in the transcription factor networks. We consider the deterministic and stochastic dynamics of both promoter-states and synthesis and degradation of mRNAs of various genes associated with FFL motifs. Detailed analysis shows that the response times of FFLs strongly dependent on the ratios (w(h) = γ(pc)/γ(ph) where h = a, b, c corresponding to genes A, B and C) between the lifetimes of mRNAs (1/γ(mh)) of genes A, B and C and the protein of C (1/γ(pc)). Under strong binding conditions we can categorize all the possible types of FFLs into groups I, II and III based on the dependence of the response times of FFLs on w(h). Group I that includes C1 and I1 type FFLs seem to be less sensitive to the changes in w(h). The coherent C1 type seems to be more robust against changes in other system parameters. We argue that this could be one of the reasons for the abundant nature of C1 type coherent FFLs.