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자료유형
학술저널
저자정보
김주현 (School of Life Science BK21 FOUR KNU Creative BioResearch Group Kyungpook National University Daegu)
저널정보
한국미생물생명공학회 한국미생물·생명공학회지 한국미생물·생명공학회지 제49권 제4호
발행연도
2021.12
수록면
478 - 484 (7page)
DOI
10.48022/mbl.2110.10010

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Cellular resources including transcriptional and translational machineries in bacteria are limited, yet microorganisms depend upon them to maximize cellular fitness. Bacteria have evolved strategies for using resources economically. Regulatory networks for the gene expression system enable the cell to synthesize proteins only when necessary. At the same time, regulatory interactions enable the cell to limit losses when the system cannot make a cellular profit due to fake substrates. Also, the architecture of the gene expression flow can be advantageous for clustering functionally related products, thus resulting in effective interactions among molecules. In addition, cellular systems modulate the investment of proteomes, depending upon nutrient qualities, and fast-growing cells spend more resources on the synthesis of ribosomes, whereas nonribosomal proteins are synthesized in nutrient-limited conditions. A deeper understanding of cellular mechanisms underlying the optimal allocation of cellular resources can be used for biotechnological purposes, such as designing complex genetic circuits and constructing microbial cell factories.
#Resource allocation #growth law #regulatory network #cellular economy

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참고문헌 (59)

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Klumpp S / 2013 / Molecular crowding limits translation and cell growth / Proc. Natl. Acad. Sci. USA 110:16754~16759 google schola Klumpp S / 2009 / Growth rate-dependent global effects on gene expression in bacteria / Cell 139:1366~1375 google schola Scott M / 2014 / Emergence of robust growth laws from optimal regulation of ribosome synthesis / Mol. Syst. Biol 10:747 google schola Korem Kohanim Y / 2018 / A bacterial growth law out of steady state / Cell Rep :23 google schola Kim J / 2021 / The interplay between growth rate and nutrient quality defines gene expression capacity / bioRxiv google schola

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