📄 システム生物学
Combinatorial CRISPR/Cas12a excises targeted loci in the mammalian genome at very low efficiency
本研究は、CRISPR/Cas12aが単一のプロモーターから複数のgRNAをプロセシングできる一方で、対となるガイドによる二本鎖切断を介した標的ゲノム領域の切除効率は、哺乳類細胞における高感度なネガティブ選択アッセイを支えるには低すぎることを示している。
📄 Category
systems biology
163 件の論文
システム生物学は、個々の遺伝子やタンパク質をバラバラに調べるのではなく、生命全体を一つの複雑なネットワークとして捉える学問です。まるでオーケストラの調和を理解するためには、一人ひとりの楽器の音だけでなく、全体が奏でる旋律に耳を澄ませるようなもので、この分野では生体内のあらゆる要素がどう相互作用し、命という現象を生み出しているのかを探求しています。
Gist.Science では、この分野の最先端の知見を bioRxiv から毎日収集し、専門家の手による詳細な解説と、誰でも読める平易な要約の両方を提供しています。最新の研究動向を素早く把握できるよう、私たちは bioRxiv に投稿されたすべての新プレプリントを処理し、その内容をわかりやすく整理してお届けします。
以下に、システム生物学の最新研究から厳選された論文リストをご紹介します。
📄 システム生物学
Building dynamical models of multi-step state transitions from single cell gene expression trajectories
本論文は、単一細胞遺伝子発現の軌跡から中核となる転写因子制御ネットワークを推論し、ODE（常微分方程式）に基づく動的モデルを構築することで、様々な生物学的プロセスにおける多段階の細胞状態遷移をメカニズム的に説明する計算フレームワークであるNetDesを紹介するものである。
📄 システム生物学
Eastern equine encephalitis virus-vaccinated mice are protected against Madariaga virus despite negligible neutralizing antibody titers
本研究は、市販の北米東部家畜脳炎ウイルス不活化ワクチンが、中和抗体価をほとんど誘導しないにもかかわらず、マウスを致死的なマラディアガウイルスへの挑戦から保護し、ウイルスの播種を減少させることを実証しており、非中和免疫メカニズムが異種間保護に寄与していることを示唆している。
📄 システム生物学
Transplanted hearts assimilate the recipient's biological age
この研究は、移植された心臓がドナーの年齢を保持するのではなく、宿主の全身的な環境に駆動されてレシピエントの生物学的年齢を急速に採用することを示しており、これは移植可能な臓器の生存可能なプールを拡大するための新たな戦略を示唆している。
📄 システム生物学
Comparison of cell-cycle gene expression dynamics and mRNA kinetics across mouse and human pluripotent systems
Ciclopesと呼ばれる新しいディープラーニングフレームワークを用いた本研究は、mRNAの分解タイミングはマウスとヒトの多能性システム間で進化的に保存されている一方で、細胞周期の転写制御は著しく分岐しており、マウス細胞は高い基底発現を維持し、ヒト細胞は分化の過程でさらに適応するより大きな振動振幅に依存していることを明らかにしている。
📄 システム生物学
Ultrasensitive response in bacterial replication initiation
本論文は、細菌の複製開始における超敏感な応答が、低成長時には隔離とオリジン結合のバランス、高成長時には協同的結合を伴う急速な活性化・不活性化遷移という、増殖条件に依存した異なるDnaAダイナミクスのメカニズムから生じることを示す、熱力学的に整合したモデルを提案するものである。
📄 システム生物学
Sensory variation and behavioural degeneracy: a framework for interpreting heterogeneity in the gut-brain axis
本論文は、自閉症などの疾患における腸内細菌叢の不均一性は「行動的退化（behavioural degeneracy）」、すなわち多様な感覚特性や学習戦略が同様の食事パターンや微生物状態へと収束することに起因するものであることを示すための、エージェント・ベース・モデルを用いた理論的枠組みを提案しており、それによって、微生物叢の違いが固有の神経生物学的原因を特異的に反映しているという仮定に異議を唱えるものである。
📄 システム生物学
Competing constraints on protein availability and nutrient uptake reshape yeast genetic interactions
本研究は、酵素制約付き代謝モデルにおいてタンパク質利用能と栄養素取り込みの制約を変化させることで、タンパク質と栄養素の共制限が酵母の遺伝学的相互作用を著しく再形成し、頻繁な符号反転を引き起こし、標準的なモデルが見落としているタンパク質価格付けされたエピスタシスを明らかにすることを実証している。
📄 システム生物学
A heterogeneous biomedical knowledge network framework for rare disease drug candidate prioritization: integrating Orphadata and DisGeNET via gene-bridge harmonization
本研究は、厳格な遺伝子ハーモナイゼーション・パイプラインを介してOrphadataとDisGeNETを統合し、生物学的に情報を付与された埋め込み学習を行うためにグラフ・アテンション・ネットワークを採用することで、希少疾患に対する既存の候補薬の優先順位付けにおいてランダムなベースラインを400倍上回る改善を達成した、再現可能なネットワークベースの意思決定支援フレームワークを提示するものである。
📄 システム生物学
Selectively Advantageous Instability and Information Theory in Sex-specific Aging
本論文は、「選択的に有利な不安定性」（SAI）が、生物がより優れた適応状態に到達するために特定の生物学的情報を能動的に不安定化させる、進化的に好ましいメカニズムであることを提唱しており、この概念が、情報の維持という利益にもかかわらず生じる、性差のある老化、拮抗的多面的作用、および不可逆的な損傷の蓄積の背後にあるトレードオフを説明する「安定化と不安定化の相補性」を形成していると論じている。