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dc.contributor.author
Givré, Alan Matías
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dc.contributor.author
Colman Lerner, Alejandro Ariel
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dc.contributor.author
Ponce Dawson, Silvina Martha
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dc.date.available
2024-02-22T12:34:01Z
dc.date.issued
2023-02
dc.identifier.citation
Givré, Alan Matías; Colman Lerner, Alejandro Ariel; Ponce Dawson, Silvina Martha; Modulation of transcription factor dynamics allows versatile information transmission; Nature; Scientific Reports; 13; 1; 2-2023; 1-13
dc.identifier.issn
2045-2322
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/228001
dc.description.abstract
Cells detect changes in their environment and generate responses, often involving changes in gene expression. In this paper we use information theory and a simple transcription model to analyze whether the resulting gene expression serves to identify extracellular stimuli and assess their intensity when they are encoded in the amplitude, duration or frequency of pulses of a transcription factor’s nuclear concentration (or activation state). We find, for all cases, that about three ranges of input strengths can be distinguished and that maximum information transmission occurs for fast and high activation threshold promoters. The three input modulation modes differ in the sensitivity to changes in the promoters parameters. Frequency modulation is the most sensitive and duration modulation, the least. This is key for signal identification: there are promoter parameters that yield a relatively high information transmission for duration or amplitude modulation and a much smaller value for frequency modulation. The reverse situation cannot be found with a single promoter transcription model. Thus, pulses of transcription factors can selectively activate the “frequency-tuned” promoter while prolonged nuclear accumulation would activate promoters of all three modes simultaneously. Frequency modulation is therefore highly selective and better suited than the other encoding modes for signal identification without requiring other mediators of the transduction process.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Nature
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
dc.subject
INFORMATION TRANSMISSION
dc.subject
TRANSCRIPTION
dc.subject
AMPLITUDE
dc.subject
FREQUENCY
dc.subject.classification
Otras Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Modulation of transcription factor dynamics allows versatile information transmission
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2024-02-22T11:24:05Z
dc.journal.volume
13
dc.journal.number
1
dc.journal.pagination
1-13
dc.journal.pais
Reino Unido
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dc.journal.ciudad
Londres
dc.description.fil
Fil: Givré, Alan Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
dc.description.fil
Fil: Colman Lerner, Alejandro Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina
dc.description.fil
Fil: Ponce Dawson, Silvina Martha. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
dc.journal.title
Scientific Reports
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.nature.com/articles/s41598-023-29539-3
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1038/s41598-023-29539-3
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