
細胞の成長と分化を制御するシグナル伝達経路は、代謝経路からの栄養の流れによって直接調節されている。


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Glucose has a role beyond generating energy in embyronic development.

Glucose has a surprise role in directing cell fate and migration

グルコースが細胞の運命決定と移動において驚くべき役割を果たす

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進化は予測不可能なプロセスであり、環境の変化に適応できた種は生き残り、そうでない種は絶滅する。


Issue #185: the Nobel Prize in chemistry, dealing with bad bosses, and living with envy

“Nature is a blindfolded gambler playing with a deck of shuffled genes”

自然は遺伝子のカードを操る-目隠しをしたギャンブラー-絶滅と適応の物語


自然は遺伝子のカードを操る、目隠しをしたギャンブラー：絶滅と適応の物語



単一染色体の喪失は多数の遺伝子量の低下を引き起こすが、予想される致死的な影響は正の相互作用によって大幅に相殺される。


The loss of a single chromosome in a diploid organism halves the dosage of many genes and is usually accompanied by a substantial decrease in fitness. We asked whether this decrease simply reflects the joint damage caused by individual gene dosage deficiencies. We measured the fitness effects of single heterozygous gene deletions in yeast and combined them for each chromosome. This predicted a negative growth rate, i.e. lethality, for multiple monosomies. However, monosomic strains remained alive and grew as if much (often most) of the damage caused by single mutations had disappeared, revealing an exceptionally large and positive epistatic component of fitness. We looked for functional explanations by analyzing the transcriptomes. There was no evidence of increased (compensatory) gene expression on the monosomic chromosomes. Nor were there signs of the cellular stress response that would be expected if monosomy led to protein destabilization and thus cytotoxicity. Instead, all monosomic strains showed extensive upregulation of genes encoding ribosomal proteins, but in an indiscriminate manner that did not correspond to their altered dosage. This response did not restore the stoichiometry required for efficient biosynthesis, which probably became growth limiting, making all other mutation-induced metabolic defects much less important. In general, the modular structure of the cell leads to an effective fragmentation of the total mutational load. Defects outside the module(s) currently defining fitness lose at least some of their relevance, producing the epiphenomenon of positive interactions between individually negative effects.

### Competing Interest Statement

The authors have declared no competing interest.

Positive epistasis for fitness under monosomy: Loss of ribosomal protein stoichiometry reduces the effects of other perturbations

単一染色体の喪失に伴う遺伝子量不足に対する正の相互作用の支持


ラベル付きパーティション過程を用いて、再組み換え、選択、突然変異などの進化的力学を表現し、その解を導出する。


再組み換え-選択-突然変異-そしてそれ以上-ラベル付きパーティションの実践


再組み換え、選択、突然変異、そしてそれ以上 - ラベル付きパーティションの実践



生物系の高次元状態は低次元空間に制限されることで、環境変化や遺伝的変化、ノイズに対する応答が相関し、進化の方向性を予測できるようになる。この次元縮小は発達過程にも適用され、発達ボトルネックの理解につながる。


高次元生物系における次元縮小と適応-発達-進化の関係


転写工場の形態は、クラスターサイズによって決まる。小さなクラスターは単一の転写因子で構成されるが、大きなクラスターは複数の転写因子で構成される。


ヒト細胞における転写工場の形態は-クラスターサイズによって決まる


ヒト細胞における転写工場の形態は、クラスターサイズによって決まる



染色体は細胞核内の小さな体積に大きな長さの DNA を折り畳んで収納しており、その構造と動態は生物学的に重要な機能を制御している。


染色体の組織と動態


哺乳類膜結合型アデニル酸シクラーゼ(mAC)の膜アンカー領域が、リン脂質リガンドを受容することで、Gsα刺激性cAMP合成を調節する新しい受容体クラスであることを発見した。


The biosynthesis of cAMP by mammalian membrane-bound adenylyl cyclases (mACs) is predominantly regulated by G-protein-coupled-receptors (GPCRs). Up to now the two hexahelical transmembrane domains of mACs were considered to fix the enzyme to membranes. Here we show that the transmembrane domains serve in addition as signal receptors and transmitters of lipid signals that control Gsα-stimulated mAC activities. We identify aliphatic fatty acids and anandamide as receptor ligands of mAC isoforms 1 to 7 and 9. The ligands enhance (mAC isoforms 2, 3, 7, and 9) or attenuate (isoforms 1, 4, 5, and 6) Gsα-stimulated mAC activities in vitro and in vivo . Substitution of the stimulatory membrane receptor of mAC3 by the inhibitory receptor of mAC5 results in a ligand inhibited mAC5- mAC3 chimera. Thus, we discovered a new class of membrane receptors in which two signaling modalities are at a crossing, direct tonic lipid and indirect phasic GPCR-Gsα signaling regulating the biosynthesis of cAMP.

### Competing Interest Statement

The authors have declared no competing interest.

A new class of receptors: Lipids regulate mammalian Gsα-stimulated adenylyl cyclase activities via their membrane anchors

哺乳類gsα刺激性アデニル酸シクラーゼ活性を膜アンカーを介して調節する新しい受容体クラスの発見


哺乳類Gsα刺激性アデニル酸シクラーゼ活性を膜アンカーを介して調節する新しい受容体クラスの発見



スパースラベルを隠れマルコフモデルに組み込むことで、生物学研究におけるタグデータの正確性と解釈性が向上する。


キラーホエールの採餌行動を正確かつ解釈しやすく予測するためのスパースラベルを用いた隠れマルコフモデル


境界条件を操作することで、2つの種の共存、一方の絶滅、両方の絶滅などの様々な状態に系を導くことができる。


弱競争下のロトカ-ボルテラ系の制御


弱競争下のロトカ・ボルテラ系の制御
