研究人员开发了数学模型质疑对基因表达的长期假设

哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的研究人员开发了一种数学模型，为细胞中基因表达的基本过程提供了新的视角。虽然自20世纪50年代以来已知基因表达 -DNA，mRNA，核糖体和聚合酶的主要参与者，但它们在细胞周期中如何相互作用仍不清楚。

在以前的模型中，研究人员认为转录率(制作DNA的mRNA拷贝)和翻译(将mRNA转化为氨基酸序列)受到细胞中DNA和mRNA数量的限制。但新模型与现有实验数据相结合，实际上表明核糖体和聚合酶控制着细胞中蛋白质和mRNA的水平。

“我们的研究表明，广泛使用的基因表达模型和各种其他细胞过程必须以有趣的方式进行修订，”SEAS应用数学助理教授，该论文的高级作者Ariel Amir说。该研究最近发表在Nature Communications上。

要了解细胞周期的工作原理，可以将细胞想象成一个需要不断添加新表的流行餐厅。问题是：在厨房无法跟上之前可以添加多少张桌子?

所有餐厅的菜单都来自家庭食谱DNA。在这本食谱里面有许多食谱，即mRNA。这些食谱被Xerox机器，聚合酶机复制，并由厨师，核糖体烹饪。

在先前的基因表达模型中，餐馆的增长受到烹饪书数量的限制，这限制了在任何时间点漂浮的食谱的数量。

在新的模式，但是，说餐厅的成长往往是由施乐机器复制配方的数量和在厨房里的厨师数量的限制。核糖体和聚合酶限制基因表达。

“由于基因表达是生物学的基础，新模型可能对我们对其他细胞过程的理解产生影响，包括细胞周期调控，细胞形状调节等，”SEAS应用数学乔治航空公司博士后研究员林杰说。该论文的第一作者。

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