Publication

Mechanistically Consistent Reduced Models of Synthetic Gene Networks

Résumé

Designing genetic networks with desired functionalities requires an accurate mathematical framework that accounts for the essential mechanistic details of the system. Here, we formulate a time-delay model of protein translation and mRNA degradation by systematically reducing a detailed mechanistic model that explicitly accounts for the ribosomal dynamics and the cleaving of mRNA by endonucleases. We exploit various technical and conceptual advantages that our time-delay model offers over the mechanistic model to probe the behavior of a self-repressing gene over wide regions of parameter space. We show that a heuristic time-delay model of protein synthesis of a commonly used form yields a notably different prediction for the parameter region where sustained oscillations occur. This suggests that such heuristics can lead to erroneous results. The functional forms that arise from our systematic reduction can be used for every system that involves transcription and translation and they could replace the commonly used heuristic time-delay models for these processes. The results from our analysis have important implications for the design of synthetic gene networks and stress that such design must be guided by a combination of heuristic models and mechanistic models that include all relevant details of the process.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.