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최윤섭
최윤섭 (Yoon Sup Choi) 저자 이메일 보기
POSTECH
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Robust, Tunable Biological Oscillations from Interlinked Positive and Negative Feedback Loops
Tony Yu-Chen Tsai,1* Yoon Sup Choi,1,2* Wenzhe Ma,3,4 Joseph R. Pomerening,5 Chao Tang,3,4 James E. Ferrell, Jr.1{dagger}

A simple negative feedback loop of interacting genes or proteins has the potential to generate sustained oscillations. However, many biological oscillators also have a positive feedback loop, raising the question of what advantages the extra loop imparts. Through computational studies, we show that it is generally difficult to adjust a negative feedback oscillator''s frequency without compromising its amplitude, whereas with positive-plus-negative feedback, one can achieve a widely tunable frequency and near-constant amplitude. This tunability makes the latter design suitable for biological rhythms like heartbeats and cell cycles that need to provide a constant output over a range of frequencies. Positive-plus-negative oscillators also appear to be more robust and easier to evolve, rationalizing why they are found in contexts where an adjustable frequency is unimportant.

1 Department of Chemical and Systems Biology, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA 94305-5174, USA.
2 School of Interdisciplinary Bioscience and Bioengineering, Pohang University of Science and Technology, Pohang, 790-784, Republic of Korea.
3 Center for Theoretical Biology, Peking University, Beijing, 100871, China.
4 California Institute for Quantitative Biosciences, University of California, San Francisco, CA 94143-2540, USA.
5 Department of Biology, Indiana University, Bloomington, IN 47405, USA.

* These authors contributed equally to this work.

{dagger} To whom correspondence should be addressed.

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2008년 07월 (BRIC 등록일 2008-07-04)
- 연구진: 국내+국외 연구진
- 분야: 생물학관련 모든분야
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