Positive feedback of G1 cyclins ensures coherent cell cycle entry.
Positive feedback of G1 cyclins ensures coherent cell cycle entry.
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DOI：
10.1038/nature07118
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发表时间：
2008-07-17
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Cross, Frederick R.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Skotheim, Jan M.;Di Talia, Stefano;Siggia, Eric D.;Cross, Frederick R.
在芽殖酵母中，启动检查点将多个内部和外部信号整合到进入细胞周期的全或无决定中。在这里，我们表明，开始的行为就像一个开关，由于在监管网络中的系统级反馈。与目前提出的线性级联启动激活模型相反，G1期细胞周期蛋白Cln 1，2的转录正反馈诱导约200个基因的G1/S调节子的近同时表达。核Cln 2驱动相干调节子表达，而细胞质Cln 2驱动有效的出芽。cln 1，2-缺失的细胞经常停滞为未出芽的细胞，由于细胞质Cln 2的缺乏和G1/S调节子表达不足而引起大的波动诱导的适应性惩罚。因此，正反馈放大的表达Cln 1，2同时驱动强大的出芽和快速，连贯的调节子表达。哺乳动物细胞中类似的G1/S调控网络由非同源基因组成，表明调控结构的保守性或趋同进化。
In budding yeast, the Start checkpoint integrates multiple internal and external signals into an all-or-none decision to enter the cell cycle. Here, we show that Start behaves like a switch due to systems-level feedback in the regulatory network. In contrast to current models proposing a linear cascade of Start activation, transcriptional positive feedback of the G1 cyclins Cln1,2 induces the near-simultaneous expression of the ~200-gene G1/S regulon. Nuclear Cln2 drives coherent regulon expression, while cytoplasmic Cln2 drives efficient budding. cln1,2-deleted cells frequently arrest as unbudded cells, incurring a large fluctuation-induced fitness penalty due to both the lack of cytoplasmic Cln2 and insufficient G1/S regulon expression. Thus, positive-feedback-amplified expression of Cln1,2 simultaneously drives robust budding and rapid, coherent regulon expression. A similar G1/S regulatory network in mammalian cells, comprised of non-orthologous genes, suggests either the conservation of regulatory architecture or convergent evolution.
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