«Интересным следствием наших открытий является то, что фенотипическая изменчивость фундаментальным образом отражает динамические процессы, происходящие в клетке», — объясняет соавтор исследования Дэниел Стейн, профессор факультета физики Нью-Йоркского университета и Института математических наук Куранта.Среди других исследователей исследования: Наама Бреннер из Израильского Техниона; Чарльз Ньюман, профессор Института математических наук Куранта Нью-Йоркского университета; Дино Османови? и Ицхак Рабин из израильского университета Бар-Илан; и Ханна Салман из Питтсбургского университета.В течение многих лет анализ распределения белков показал, что количество копий любого отдельного белка сильно колеблется от клетки к клетке — и даже в одной клеточной линии между одним делением и следующим.
Это верно даже для белков, которые необходимы для выживания клетки, где изначально можно было ожидать, что количество копий будет строго контролироваться.Однако совсем недавно исследования одноклеточных организмов, таких как дрожжи или бактерии, обнаружили «рифму» для активности белка — в частности, все они распределены одинаково: на единой наклонной кривой. Однако непонятная причина такого поведения.
Чтобы ответить на этот вопрос, ученые построили теоретическую модель, которую можно было решить математически, и исследовали последствия ее результатов. Их результаты показали, что три общих процесса определяют распределение белков: рост, деление и обратная связь.
Хотя рост и разделение уже исследовались другими, результаты модели показали, что необходим новый процесс — обратная связь. Ученые пришли к выводу, что без этой регулирующей силы не существует механизма стабилизации производства белка. С его помощью можно объяснить все экспериментально наблюдаемые данные и сделать прогнозы для будущих экспериментов.
«Общее содержание высокоэкспрессированных белков находится под контролем того, что явно является всеобъемлющим механизмом клеточной обратной связи, который указывает на универсальность производства белков», — отмечает Стейн.
