Tracking shallow chemical gradients by actin-driven wandering of the polarization site.
Tracking shallow chemical gradients by actin-driven wandering of the polarization site.
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DOI：
10.1016/j.cub.2012.11.014
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发表时间：
2013-01-07
期刊：
影响因子：
9.2
通讯作者：
Lew, Daniel J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dyer, Jayme M.;Savage, Natasha S.;Jin, Meng;Zyla, Trevin R.;Elston, Timothy C.;Lew, Daniel J.
许多细胞非常擅长追踪非常浅的化学梯度，尽管随机受体-配体相互作用产生了相当大的噪音。运动细胞似乎经历了有偏的随机游走：受体活动中的空间噪声可能决定瞬时方向，但由于噪声在空间上是无偏的，因此通过时间平均将其过滤掉，从而导致净运动向上梯度。不运动的细胞如何过滤噪音尚不清楚。使用酵母趋化交配作为一个模型，我们证明了极性调节器的极化补丁“徘徊”沿皮层梯度跟踪过程中的沿着。计算和实验结果表明，肌动蛋白导向的膜交通有助于稀释当地的极性因素徘徊。信息素梯度似乎通过受体激活的Gβγ和极性调节因子之间的相互作用来偏置漂移。牺牲性地阻塞块漂移损害梯度跟踪。我们认为，极性补丁经历了细胞内偏置的随机游走，使噪声过滤的时间平均，允许非运动细胞跟踪浅梯度。
Many cells are remarkably proficient at tracking very shallow chemical gradients, despite considerable noise from stochastic receptor-ligand interactions. Motile cells appear to undergo a biased random walk: spatial noise in receptor activity may determine the instantaneous direction, but because noise is spatially unbiased it is filtered out by time-averaging, resulting in net movement up-gradient. How non-motile cells might filter out noise is unknown. Using yeast chemotropic mating as a model, we demonstrate that a polarized patch of polarity regulators “wanders” along the cortex during gradient tracking. Computational and experimental findings suggest that actin-directed membrane traffic contributes to wandering by diluting local polarity factors. The pheromone gradient appears to bias wandering via interactions between receptor-activated Gβγ and polarity regulators. Artificially blocking patch wandering impairs gradient tracking. We suggest that the polarity patch undergoes an intracellular biased random walk that enables noise filtering by time-averaging, allowing non-motile cells to track shallow gradients.
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影响因子：
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作者：
Butty, AC;Pryciak, PM;Peter, M
通讯作者：
Peter, M
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Miyanaga, Yukihiro;Matsuoka, Satomi;Ueda, Masahiro
通讯作者：
Ueda, Masahiro
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作者：
Hao, Nan;Nayak, Sujata;Dohlman, Henrik G.
通讯作者：
Dohlman, Henrik G.
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作者：
Ozbudak, EM;Becskei, A;van Oudenaarden, A
通讯作者：
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DOI：
10.1073/pnas.90.18.8332
发表时间：
1993-09-15
影响因子：
11.1
作者：
SEGALL, JE
通讯作者：
SEGALL, JE