Étude d`un module génétique prototype Paul François et Vincent

Étude d’un module génétique prototype
Paul François et Vincent Hakim
Laboratoire de Physique Statistique, Ecole Normale Supérieure, 24 rue Lhomond, 75231 Paris Cedex 05
Le motif appelé “Mixed Feedback Loop”(MFL) est un petit module génétique composé de deux gènes
dans lequel une protéine A régule la transcription de la protéine B, les deux protéines pouvant interagir pour
former un hétérodimère. Les études récentes ont montré que ce module était statistiquement sur-représenté
dans les réseaux génétiques [1]. Ce motif était également à la base de nombreux modules génétiques conçus
numériquement par une procédure d’évolution [2]. Nous proposons ici un modèle et une étude mathématique de la MFL. Nous montrons en particulier que ce module peut se comporter à la fois comme un
commutateur génétique et comme un oscillateur, en fonction des paramètres cinétiques. En particulier,
nous décrivons analytiquement le diagramme de phase de la MFL ainsi qu’une étude des oscillations nonlinéaires. Des exemples biologiques sont discutés [3]. Ce modèle souligne l’importance des interactions
protéine-protéine dans les réseaux génétiques ainsi que la nécessité de prendre en compte explicitement la
dynamique de l’ARN dans les modèles théoriques.
[1] E.Yeger-Lotem, S.Sattath, N.Kashtan, S.Itzkovitz, R.Milo, R.Y. Pinter, U.Alon, et H.Margalit,Proc.
Natl. Acad. Sci. USA, 101,5934-5939 (2004).
[2] P. François, V. Hakim, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 580-585 (2004)
[3] E.Yeger-Lotem et H.Margalit, Nucleic Acids Res., 31 (2003), 6053-6061