Data assimilation constrains new connections and components in a complex, eukaryotic circadian clock model.
Data assimilation constrains new connections and components in a complex, eukaryotic circadian clock model.
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DOI：
10.1038/msb.2010.69
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发表时间：
2010-09-21
影响因子：
9.9
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
昼夜节律钟产生24小时的节奏，是由白天/黑夜周期。时钟电路包括几个光输入和互锁反馈回路，具有复杂的动态特性。在高等生物体中，多种生物成分可以对回路的每个部分做出贡献。具有早晨、晚上和中央反馈回路的机制模型为植物中的时钟提供了启发式框架，但基于转录控制。在这里，我们观察到的模型，转录后和翻译后调节和限制许多参数值的基础上实验数据。该模型的反馈电路进行了修改，现在包括伪响应调节器7（PRR 7）和ZEITLUPE。修正后的模型匹配不同环境和突变体中的数据，并获得对参数变化的鲁棒性。我们的研究结果表明，重要的早晨表达的基因的激活后，他们从夜间抑制剂（NI）的释放。受新模型启发的实验支持预测的NI功能，并表明PRR 5基因对NI有贡献。拟南芥的多个PRR基因将深夜的事件与白天的光驱动反应解偶联，增加了节律调节的灵活性。
Circadian clocks generate 24-h rhythms that are entrained by the day/night cycle. Clock circuits include several light inputs and interlocked feedback loops, with complex dynamics. Multiple biological components can contribute to each part of the circuit in higher organisms. Mechanistic models with morning, evening and central feedback loops have provided a heuristic framework for the clock in plants, but were based on transcriptional control. Here, we model observed, post-transcriptional and post-translational regulation and constrain many parameter values based on experimental data. The model's feedback circuit is revised and now includes PSEUDO-RESPONSE REGULATOR 7 (PRR7) and ZEITLUPE. The revised model matches data in varying environments and mutants, and gains robustness to parameter variation. Our results suggest that the activation of important morning-expressed genes follows their release from a night inhibitor (NI). Experiments inspired by the new model support the predicted NI function and show that the PRR5 gene contributes to the NI. The multiple PRR genes of Arabidopsis uncouple events in the late night from light-driven responses in the day, increasing the flexibility of rhythmic regulation.
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影响因子：
64.8
作者：
Más, P;Kim, WY;Kay, SA
通讯作者：
Kay, SA
DOI：
10.1093/bioinformatics/btn562
发表时间：
2008-12-15
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Finkenstädt B;Heron EA;Komorowski M;Edwards K;Tang S;Harper CV;Davis JR;White MR;Millar AJ;Rand DA
通讯作者：
Rand DA
影响因子：
12.3
作者：
Covington, Michael F.;Maloof, Julin N.;Straume, Marty;Kay, Steve A.;Harmer, Stacey L.
通讯作者：
Harmer, Stacey L.
影响因子：
11.6
作者：
Gould, PD;Locke, JCW;Hall, A
通讯作者：
Hall, A
DOI：
10.1073/pnas.0400163101
发表时间：
2004-03-02
影响因子：
11.1
作者：
Daniel, X;Sugano, S;Tobin, EM
通讯作者：
Tobin, EM