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Genetische regulatorische Netzwerke ermöglichen es Zellen, auf Veränderungen interner und externer Bedingungen zu reagieren, indem sie ihre Genexpressionsprofile dynamisch koordinieren. Unsere Fähigkeit, quantitative Messungen in diesen biochemischen Schaltkreisen durchzuführen, hat unser Verständnis darüber vertieft, welche Arten von Berechnungen genetische regulatorische Netzwerke durchführen können und mit welcher Zuverlässigkeit. Diese Fortschritte haben Forschende motiviert, nach Verbindungen zwischen der Architektur und der Funktion genetischer regulatorischer Netzwerke zu suchen. Die Übertragung von Informationen zwischen den Ein- und Ausgängen eines Netzwerks wurde als ein solches mögliches Funktionsmaß vorgeschlagen, das in bestimmten biologischen Kontexten relevant ist. Hier fassen wir neuere Entwicklungen bei der Anwendung der Informationstheorie auf genregulatorische Netzwerke zusammen. Wir geben zunächst einen Überblick über grundlegende Konzepte der Informationstheorie, die für das Verständnis neuerer Arbeiten erforderlich sind. Anschließend diskutieren wir die funktionelle Komplexität der Genregulation, die sich aus der molekularen Natur der regulatorischen Interaktionen ergibt. Wir schließen mit einer Übersicht über einige Experimente ab, die die Ansicht stützen, dass genetische Netzwerke, die für die frühe Entwicklung mehrzelliger Organismen verantwortlich sind, die übertragene 'Positionsinformation' maximieren könnten.
Tkačik et al. (Fri,) untersuchten diese Frage.