「これらのシミュレーションは多くのモデル変数がないし、実験的に測定することができないので行いにくく、解釈しにくい。 さらに、ネットワークにそう多くの相互に連結された部品があるので、信頼できる予言をすることは困難である」van Oudenaardenを言った。

また、複雑なシステムは「ブラックボックスとして出来事が内部である知らなかったりしかし周期的な入力かへのシステム応答の分析によってそれを把握できるものをところに」扱うことができる。 このアプローチは工学訓練で広く利用されていないが、ずっと生物的細道を分析するためにまれに適用されている。 技術は非常に大将、測定可能なとの細胞細道を調査するのに使用できる入出力、van Oudenaardenは言った。

「箱を開けたいと思わないが少しそれを揺すりたいと思うと」、彼は言った。 「それをゆっくり揺するときそれをに速く揺するとき応答を比較することは細道の化学反応が応答を」。支配する重要な情報を明らかにする

新しい調査では、「ブラックボックス」は少なくとも50の反作用を含む細道である。 細道は塩が成長媒体に加えられるときイースト菌が環境の浸透圧力の変更--に、例えばさらされるとき活動化させる。

研究者は入力(塩の破烈)を制御し、出力を測定した(Hog1キナーゼの活動は、イーストに於いての極めて重要な役割の酵素応答に塩重点を置く)。

彼らはさまざまな頻度の塩の破烈--に細胞をさらしたり、そして生じるHog1活動とそれらの入力を比較した。

それを使用して体系工学からのデータそして標準的な方法、彼らは細道で3つの主要なフィードバックループを記述する2つの微分方程式を思い付いた: 処置をほとんどすぐにとり、キナーゼHog1の独立者であるHog1によって制御される1、そして2フィードバック(1速いおよび遅い1)。

速いフィードバックは水がより塩辛い環境に細胞から急ぐようにイースト菌がshrivelingことを防ぐ。 それはグリセロールの細胞集中、多くの細胞の反作用の副産物を高めることによって達成される。 細胞の中のグリセロールの存在は細胞の外の余分塩のバランスをとる従って水は細胞を残す浸透圧力の下にもはやない。

短期的に見ると、グリセロールの集中は普通細胞を出るグリセロールの安定した流れの妨害によってすぐに高められる。 長期フィードバックループでは、Hog1は核心に入り、より多くのグリセロールを総合する酵素を作り出す遺伝子のトランスクリプションを引き起こす細道を活動化させる。 このプロセスは少なくとも15分かかる。

塩の衝撃の間に、短期応答はすぐに作動するが、細胞はまたより長期的な応答を始める。

ペーパーの他の著者はジェロームMettetalの最近のMIT PhDの受け手である; 谷Muzzeyのハーバードの生物物理学の大学院生; そしてカーロスゴーメッツUribeの健康の科学技術のハーバードMIT部分の大学院生。

研究は健康のある全米科学財団そして国民の協会によって資金を供給された。

アンTrafton著書かれている、MITのニュースのオフィス