Real time genetic compensation operationally defines the dynamic demands of feedback control
Real time genetic compensation operationally defines the dynamic demands of feedback control
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实时遗传补偿在操作上定义了反馈控制的动态需求
DOI：
10.1101/244020
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
H. El
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Patrick Harrigan;H. Madhani;H. El
生物信号网络使用反馈控制来真实的实时地动态调整它们的操作。传统的静态遗传学方法，如基因敲除或拯救实验，通常可以识别反馈相互作用的存在，但无法确定需要什么样的反馈动力学。在这里，我们实施了一种新的策略，闭环光遗传补偿（CLOC），以解决这个问题。CLOC使用定制的硬件和软件基础设施，真实的实时监控反馈调节器删除的路径的输出。一个最小的模型使用这些测量来计算和交付-在飞行-一个光遗传学使能的转录输入，旨在补偿反馈删除的影响。应用CLOC的酵母信息素反应途径揭示了令人惊讶的不同的动态要求三个良好的研究反馈调节。CLOC是控制理论和传统遗传学的结合，为定义生物反馈调节器的动态功能提供了一种广泛适用的方法。
Biological signaling networks use feedback control to dynamically adjust their operation in real time. Traditional static genetic methods such as gene knockouts or rescue experiments often can identify the existence of feedback interactions, yet are unable to determine what feedback dynamics are required. Here, we implement a new strategy, closed loop optogenetic compensation (CLOC), to address this problem. Using a custom-built hardware and software infrastructure, CLOC monitors in real time the output of a pathway deleted for a feedback regulator. A minimal model uses these measurements to calculate and deliver—on the fly—an optogenetically-enabled transcriptional input designed to compensate for the effects of the feedback deletion. Application of CLOC to the yeast pheromone response pathway revealed surprisingly distinct dynamic requirements for three well-studied feedback regulators. CLOC, a marriage of control theory and traditional genetics, presents a broadly applicable methodology for defining the dynamic function of biological feedback regulators.
DOI：
10.1074/mcp.m900275-mcp200
发表时间：
2010-03
期刊：
Molecular & cellular proteomics : MCP
影响因子：
--
作者：
Yin X;Cuello F;Mayr U;Hao Z;Hornshaw M;Ehler E;Avkiran M;Mayr M
通讯作者：
Mayr M
影响因子：
11.4
作者：
DOI, K;GARTNER, A;MATSUMOTO, K
通讯作者：
MATSUMOTO, K