Stochastic gene expression as a molecular switch for viral latency.
Stochastic gene expression as a molecular switch for viral latency.
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DOI：
10.1016/j.mib.2009.06.016
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发表时间：
2009-08
影响因子：
5.4
通讯作者：
Weinberger, Leor S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Singh, Abhyudai;Weinberger, Leor S.
随机“噪声”产生于细胞内蛋白质、RNA或其他分子浓度的随机热波动，是单细胞水平上生命不可避免的一个方面。越来越多的证据表明，这种生化噪音严重影响细胞的自动调节回路，并可以“翻转”基因开关，从而驱动细菌、病毒、癌症和干细胞的概率命运决定。在这里，我们回顾了在噬菌体-λ和HIV-1中，关键自调节蛋白的随机基因表达如何控制潜伏和生产复制之间的命运决定。我们强调了重要的新结果，即综合操纵自动调节电路和噪声，以偏倚HIV-1进入前病毒潜伏期的能力。我们认为，对基因表达中的噪音的欣赏可能会揭示动物病毒潜伏期的奥秘，并且操纵噪音的策略可能会对抗病毒治疗产生影响。
Stochastic ‘noise’ arises from random thermal fluctuations in the concentration of protein, RNA or other molecules within the cell and is an unavoidable aspect of life at the single-cell level. Evidence is accumulating that this biochemical noise critically influences cellular auto-regulatory circuits and can ‘flip’ genetic switches to drive probabilistic fate decisions in bacteria, viruses, cancer, and stem cells. Here, we review how stochastic gene expression in key auto-regulatory proteins can control fate determination between latency and productive replication in both phage-λ and HIV-1. We highlight important new results that synthetically manipulate auto-regulatory circuitry and noise, to bias HIV-1’s ability to enter proviral latency. We argue that an appreciation of noise in gene expression may shed light on the mystery of animal virus latency and that strategies to manipulate noise may have impact on anti-viral therapeutics.
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