A simple molecular mechanism explains multiple patterns of cell-size regulation.
A simple molecular mechanism explains multiple patterns of cell-size regulation.
复制标题
DOI：
10.1371/journal.pone.0182633
复制
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Hallatschek O
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Delarue M;Weissman D;Hallatschek O
最近，越来越准确和大量的数据揭示了细胞如何在细胞周期中保持稳定的大小轨迹的基本问题。微生物似乎使用的策略范围从纯sizer，其中当细胞达到临界尺寸时触发给定阶段的结束，到纯加法器，其中细胞在一个阶段期间增加恒定的尺寸。然而，观察到的行为谱的生物起源仍然难以捉摸。我们分析了分子大小控制机制，基于实验数据从酵母S。cerevisiae，这引起了行为之间的加法器和sizer平滑插值。大小控制是从激活抑制蛋白的激活蛋白的积累中获得的。引人注目的是，尺寸控制是由两个不同的制度：对于小的初始细胞大小，尺寸控制是一个sizer，而对于较大的初始细胞大小，它是一个不完美的加法器，在最近的实验一致。因此，我们的模型表明，加法器和临界尺寸的行为可能只是一个简单的生物物理机制的不同的动力学制度。
Increasingly accurate and massive data have recently shed light on the fundamental question of how cells maintain a stable size trajectory as they progress through the cell cycle. Microbes seem to use strategies ranging from a pure sizer, where the end of a given phase is triggered when the cell reaches a critical size, to pure adder, where the cell adds a constant size during a phase. Yet the biological origins of the observed spectrum of behavior remain elusive. We analyze a molecular size-control mechanism, based on experimental data from the yeast S. cerevisiae, that gives rise to behaviors smoothly interpolating between adder and sizer. The size-control is obtained from the accumulation of an activator protein that titrates an inhibitor protein. Strikingly, the size-control is composed of two different regimes: for small initial cell size, the size-control is a sizer, whereas for larger initial cell size, it is an imperfect adder, in agreement with recent experiments. Our model thus indicates that the adder and critical size behaviors may just be different dynamical regimes of a single simple biophysical mechanism.
登录
查看更多内容
影响因子：
48
作者：
Godin, Michel;Delgado, Francisco Feijo;Son, Sungmin;Grover, William H.;Bryan, Andrea K.;Tzur, Amit;Jorgensen, Paul;Payer, Kris;Grossman, Alan D.;Kirschner, Marc W.;Manalis, Scott R.
通讯作者：
Manalis, Scott R.
DOI：
10.1126/science.1245075
发表时间：
2015-05-15
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Ginzberg MB;Kafri R;Kirschner M
通讯作者：
Kirschner M
影响因子：
64.8
作者：
Martin, Sophie G.;Berthelot-Grosjean, Martine
通讯作者：
Berthelot-Grosjean, Martine
影响因子：
64.8
作者：
Moseley, James B.;Mayeux, Adeline;Nurse, Paul
通讯作者：
Nurse, Paul
影响因子：
1.6
作者：
ALBERGHINA, L;MARTEGANI, E;BORTOLAN, G
通讯作者：
BORTOLAN, G