基因转录爆发的建模研究
李佳云,吴人杰

Modeling of transcriptional bursting
Jiayun Li,Renjie Wu
表1 转录模型的适用性
Table 1 Applicability of the models of transcription
模型

单态模型

图3a)

两态模型

图3b)

多态模型(图3c至图3i)

多ON模型

(含连续性模型)

多OFF模型

(含棘轮模型和多尺度模型)

WLW模型
激活态的持续时间分布/图2a主要时图2a,少部分情况下为峰值不为0的单峰分布,但是也接近图2a图2a主要时图2a,少部分情况下为峰值不为0的单峰分布,但是也接近图2a
沉默态的持续时间分布/图2c图2c图2b,图2c图2b,图2c
mRNA数量分布图2e图2d至图2f图2d至图2g图2d至图2g图2d至图2g

细胞群体水平的平均mRNA信息
mRNA的噪声强度、爆发频率和大小、激活态和沉默态的平均持续时间
mRNA分布性质
激活态持续时间分布沉默态持续时间分布

激活态和沉默态的

持续时间分布

精确度中等较高较高
参数很少,可由实验测得少,可由实验测得中等,部分可由实验测得,部分需要假设且要与实验相符中等,部分可由实验测得,部分需要假设且要与实验相符多,主要步骤可由实验测得,部分未明确的机制需要假设
计算量很小中等中等
适用情况mRNA或蛋白质的CV较小,不考虑单细胞中mRNA的时变研究单细胞转录产物数量变化,基因状态切换以及转录调控等mRNA数量呈多峰分布、激活态时长呈单峰分布,或者研究转录调控和信号传导时采用多ON态模型 。在研究相分离对转录的影响时可用连续性模型,侧重于转录因子或者聚合酶的局部时空变化对转录的影响研究周期性和能耗时,可采用棘轮模型。研究温度、启动子序列、转录因子等对转录的影响时用多尺度,侧重于脚手架结构对转录的影响研究转录因子自身生物功能对转录过程的影响