Rekonstruksi genetik dari transkripsi fungsional jaringan regulasi

Jaringan regulasi transkripsi yang disempurnakan menunjukkan beberapa properti yang diharapkan dari hal hubungan transkripsi yaitu Faktor yang mengikat ekspresi gen sasaran. Ketika faktor transkripsi terikat dengan promoter yang telah dihapus, ekspresi gen hilir jauh lebih mungkin terpengaruh dari backgroundnya. Ekspresi dari promotor yang detectably diduduki oleh faktor transkripsi tunggal bahkan lebih mungkin akan terpengaruh oleh penghapusan itu yang mana regulator berpotensi besar atau tunggal atau sebaliknya, promotor yang hilir gen yang diatur secara signifikan dalam jaringan fungsional yang disempurnakan akan lebih mungkin ditempati oleh yang sesuai dengan faktor transkripsi. Dengan demikian, ada tumpang tindih yang signifikan antara target yang mengikat didefinisikan oleh CHIP chip dan target fungsional didefinisikan oleh penghapusan analisis dan perbaikan jaringan.Selanjutnya difokuskan pada identifikasi condition specific target untuk subset dari 23 transkripsi faktor-faktor yang berpotensi diatur transkripsi selama heat shock dengan mengulangipercobaan profiling selama heat shock. Untuk esensial faktor transkripsi HSF1, digunakan yang bersyarat menutup-off strain12. Yang mengidentifikasi 695 target untuk faktor transkripsi ini selama heat shock. Diaturnya target HSF1 dibawah heat shock berjalan baik dengan sebelumnya yang berkualitas tinggi mampu mengikat data 7 : 65 dari 223 produksi promotor sasaran fungsional yang diduduki oleh HSF1 dibawah heat shock, dibandingkan dengan nol tumpang tindih dalam satu set data yang besar besaran di mana HSF1 mengikat juga dianalisis setelah heat shock2.Untuk mulai mengkarakterisasi jaringan fungsional yang halus, dilakukan analisis motif hulu dan Gene Ontology (GO ) analisis. Untuk setiap faktor transkripsi, dianalisis target yang diaktifkan secara terpisah dari target direpresi. Analisis yang semacam diaktifkan dan ditekan oleh target secara terpisah tidak mungkin bias dengan target yang ditetapkan sendiri oleh faktor transkripsi yang mengikat. Pertama kali dihitung pengayaan yang sebelumnya dikenal sebagai faktor transkripsi motifs 2, 13 - 15 dalam keadaan yang sesuai dengan promotor sasaran. Dari 102 faktor transkripsi dengan motif promotor diketahui, 40 diantaranya menunjukkan pengayaan signifikan dari motif di promotor sasaran ( rate ( FDR ) 2,6 % ). Selanjutnya, digunakan Align ACE16, MEME17 dan MDscan18 untuk de novo promotor motif. Untuk 106 faktor transkripsi, yang 61 telah ditetapkan sebelumnya tidak memiliki motif mengikat, dapat diidentifikasi motif yang tinggi dapat mengikat yang baru.Beberapa aspek dari faktor transkripsi fungsional diatur jaringan yang penting. Pertama, beberapa tepi peraturan tidak langsung ( 1,2 % ) dihapus oleh analisis epistasis. Yang memperluas epistasis analisis untuk mengecualikan efek spesifik pada transkripsi dalam penghapusan strain, serta efek pasca-transkripsi dimediasi oleh RNA yang mengikat protein ( RPBS ). Jika penghapusan faktor transkripsi adalah untuk mempengaruhi gen nonspesifik, efek tidak langsung ini pada akhir transkripsi masih harus dimediasi oleh beberapa transkripsi lainnya. Jika efek tidak langsung seperti itu terjadi, maka diharapkan untuk melihat kasus di mana sasaran faktor transkripsi sebagian besar tumpang tindih dengan sasaran faktor transkripsi lain, meskipun yang terakhir faktor transkripsi bukanlah target sebenarnya. Atau, jikagen faktor transkripsi penghapusan terpengaruh pada pasca-transkipsi, efek ini bisa dianggap dimediasi oleh RPBS. Jika demikian, sasaran RBP yang sebagian besar harus tumpang tindih dengan faktor transkripsi target penghapusan. Untuk memeriksa kemungkinan utama, maka dibandingkan semua target faktor transkripsi penghapusan set terhadap satu sama lain. jaringan fungsional. Tidak terlihat indikasi dalam kedua kasus bahwa transkripsi langsung atau peraturan pasca-transkripsi adalah yang bertanggung jawab atas efek dari penghapusan faktor transkripsi. Hal ini menunjukkan bahwa selama pertumbuhan normal, peraturan oleh faktor transkripsi tidak disebarkan melalui kaskade yang diperpanjang melibatkan faktor transkripsi lain atau denganlangkah-langkah regulasi tidak langsung. Jadi, meskipun faktor transkripsi regulasi cascades penting selama acara progresif seperti sel cycle22, mereka tampaknya kurang signifikan selama pertumbuhan steady state. Kedua, perbedaan antara target yang mengikat dan diatur target tidak sepenuhnya dijelaskan oleh efek kondisi spesifik faktor transkripsi. Gen diekspresikan pada tingkat tinggi dalam media yang kaya dan detectably ditempati oleh hanya satu faktor transkripsi mungkin diharapkan menjadi sangat responsif terhadap penghapusan transkripsi yangmemiliki faktor tertentu. Namun, pada bagian ini gen tidak mungkin akan terpengaruhdengan penghapusan faktor transkripsi pendudukan utama. Ada kemungkinan bahwa ada redundansi terhitung hutang dengan pengikatan factors24 transkripsi yang belum diakui yang tidak tercermin dalam tersedia data set CHIP -chip. Ketiga, banyak promoter diduduki oleh faktor transkripsi dalam kondisi pertumbuhan normal yang tidak aktif diatur, menunjuk ke kontrol yang luas dari transkripsi pada langkah yang berbeda dari faktor transkripsi yang mengikat. Bagian target yang mengikat HSF1 menunjukkan bahwa langkah berbeda dari DNA yang mengikat diperlukan untuk induksi oleh suhu yang bergeser. Untuk memperkirakan set minimal target faktor transkripsi yang dapat melibatkan kontrol yang kompleks seperti di luar faktor transkripsi yang mengikat, kami dianggap sebagai subset dari gen yang ditempati olehhanya satu faktor transkripsi dalam skala besar CHIP -chip Data sets. Jaringan gen yang terkena dampak, yang terdiri dari set gen mungkin diatur pada langkah pasca - DNA pengikat. Faktor-faktor di mana tiga atau lebih target yang ditempati oleh faktor transkripsi yang tidak diatur oleh penghapusannya.