Regulatory mechanisms ensuring coordinated expression of functionally related genes.
Regulatory mechanisms ensuring coordinated expression of functionally related genes.
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DOI：
10.1016/j.tig.2021.07.008
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发表时间：
2022-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Özbudak EM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zinani OQH;Keseroğlu K;Özbudak EM
生物体的发育和动态平衡需要大量基因的时空协同表达。为了实现这一目标，生物体使用了无数的策略来形成操纵子，利用双向启动子，聚集基因，通过DNA环在基因之间共享增强子，并形成拓扑相关的结构域和转录凝聚体。通过这些不同的策略实现的共表达被认为在最小化基因表达变异性、建立剂量平衡以确保蛋白质复合体的化学计量比以及最小化有毒中间代谢物的积累方面具有重要的功能。通过将基因编辑工具与计算建模相结合，最近的研究测试了相邻基因成对和成簇的优势。我们认为，随着基因编辑、单细胞测序和成像工具的进步，人们可以很容易地测试不同共表达策略在各种生物过程中的功能重要性。
Coordinated spatiotemporal expression of large sets of genes is required for the development and homeostasis of organisms. To achieve this goal, organisms use myriad strategies where they form operons, utilize bidirectional promoters, cluster genes, share enhancers among genes by DNA looping, and form topologically associated domains and transcriptional condensates. Coexpression achieved by these different strategies is hypothesized to have functional importance in minimizing gene expression variability, establishing dosage balance to ensure stoichiometry of protein complexes, and minimizing accumulation of toxic intermediate metabolites. By combining gene-editing tools with computational modeling, recent studies tested the advantages of adjacent genes located in pairs and clusters. We propose that with the advancement of gene editing, single-cell sequencing and imaging tools, one could readily test the functional importance of different coexpression strategies in a variety of biological processes.
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