Freie Universität Berlin, Studiengang Bioinformatik, WS 2005/06

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Literatur zum Seminar "Struktur und Funktion von Regulationsnetzen"

Allgemeines

  1. Hervorragendes Buch über Zellbiologie Alberts et al, Molecular Biology of the Cell, free online version at NCBI.
  2. U. Alon, Biological networks: The Tinkerer as an engineer, Science 301, 1866, 2003 pdf
  3. Y. Lazebnik, Can a biologist fix a radio? - Or, whar I learned while studying apoptosis. Cancer cell 2002, 2, 2002. pdf
  4. Übersichtsartikel zur Robustheit J. Stelling, U. Sauer, Z. Szallasi, F. J. Doyle, and J. Doyle. Robustness of cellular functions. Cell, 118:675-685, 2004. ps

Struktur von Transkriptionsnetzen: Module und Motive

  1. Definition, Berechnung und Anwendung von Netzwerkmotiven R. Milo et al, Network motifs: simple building blocks of complex networks, Science 298, 824-827, 2002 pdf
  2. Layout des genetischen Netzes in E. Coli ... S. Shen-Orr, R. Milo, S. Mangan, and U. Alon. Network motifs in the transcriptional regulation network of Escherichia coli. Nature genetics, 2002. pdf
  3. N. Guelzim et al., Topological and causal structure of the yeast transcriptional regulatory network, Nature Genetics 31, 60-63, (2002) ps
  4. ... und in S. cerevisiae T. I. Lee et al., Transcriptional regulatory networks in Saccharomyces cerevisiae. Science 298, 799-804, 2002. pdf

Die Feed-forward-Schleife: Struktur, Dynamik und Funktionen

  1. Die Feed-forward-Schleife, ein allround-Werkzeug in genetischen Netzen S. Mangan and U. Alon. Structure and function of the feed-forward loop network motif. PNAS, 100(21):11980-11985, 2003. pdf
  2. S. Mangan, A. Zaslaver and U. Alon. The coherent feedforward loop serves as a sign-sensitive delay element in transcription networks, J. Mol. Bio. 334, 197-204, 2003 pdf
  3. S. Kalir et al., A coherent feed-forward loop with a SUM input function prolongs flagella expression in Escherichia coli, Molecular Systems Biology doi: 10.1038/msb4100010. 2005 pdf

Steuerung zweier Gene

  1. Komplexes Steuerungsprogram eines Seeigelgens ... C.H. Yuh, H. Bolouri, and E.H. Davidson. Genomic cis-regulatory logic: experimental and computational analysis of a sea urchin gene. Science, 279:1896-1902, 1998. pdf
  2. M. Santillan and Michael Mackey, Influence of catabolite repression and inducer exclusion on the bistable behavior of the lac operon., Biophys. J 86, 1282, 2004 pdf
  3. ... und des legendären Lac-Operons in E. Coli Y. Setty, A. E. Mayo, M. G. Surette, and U. Alon. Detailed map of a cis-regulatory input function. PNAS, 100(13):7702-7707, 2003. pdf

Kleine genetische Netze: Einfache Steuerungsprogramme

  1. Genregulatorische Steuerung des SOS-Systems ... Ronen et al., Assigning numbers to the arrows: parametrizing a gene regulation network by using accurate expression kinetics, PNAS 99 (16), 10555-10560, 2002 pdf
  2. ... und des Flagellensystems in E. Coli S. Kalir and U. Alon, Using a quantitative blueprint to reprogram the dynamics of the flagella gene network, Cell 117, 713-720, 2004 pdf

Große genetische Netze: Network component analysis

  1. Network component analysis und Anwendung auf Zellzyklusexperiment an Hefe Liao et al., Network component analysis: Reconstruction of regulatory signals in biological systems, PNAS 100 (26),15555, 2003 pdf
  2. Parametrisierung eines Transkriptionsnetzes in E. Coli K. C. Kao et al., Transcriptome-based determination of multiple transcription regulator activities in Escherichia coli by using network component analysis, PNAS 101 (2), 641, 2004 pdf

Die Evolution von Regulatoren und Bindungsstellen

  1. Evolution von genregulatorischen Programmen A. Tanay et al., Conservation and evolvability in regulatory networks: The evolution of ribosomal regulation in yeast. PNAS 102 (20), 7203-7208, 2005 pdf

Individualität der Zellen: Rauschen und Robustheit

  1. P. S. Swain, M. B. Elowitz, and E. D. Siggia. Intrinsic and extrinsic contributions to stochasticity in gene expression. PNAS, 99(20):12795, 2002. pdf
  2. M. B. Elowitz, A. J. Levine, E. D. Siggia and P. S. Swain. Stochastic gene expression in a single cell. Science 297, 1183, 2002 pdf
  3. Rauschen in der Genexpression J. Paulsson, Summing up the noise in gene networks, Nature 427, 415, 2004 pdf
  4. A. Colman-Lerner et al., Regulated cell-to-cell variation in a cell-fate decision system, Nature 437, 699, 2005 pdf

Robustes Design: das Flagellensystem in E.Coli

  1. Ein einfacher Kontrollmechanismus erlaubt exakte Adaptation des Flagellensystems: das Modell N. Barkai and S. Leibler. Robustness in simple biochemical networks. Nature, 387:913-917, 1997. pdf
  2. Ein einfacher Kontrollmechanismus erlaubt exakte Adaptation des Flagellensystems: die Bestätigung U. Alon et al. Robustness in bacterial chemotaxis. Nature, 397:168-171, 1999. ps
  3. A. Becskel and L. Serrano, Engineering stability in gene networks by autoregulation, Nature 405, 590, 2000 pdf
  4. M. Kollmann et al., Design principles of a bacterial signalling network. Nature 438, 405, 2005 pdf

Steuerung des Galaktoseweges

  1. T. Ideker et al., Integrated Genomic and Proteomic Analyses of a Systematically Perturbed Metabolic Network, Science 4 Vol. 292. no. 5518, pp. 929 - 934 pdf
  2. E. Braun and N. Brenner, Transient responses and adaptation to steady state in a eukaryotic gene regulation system. Phys. Biol. 1 (2004) 67-76. pdf

Kalziumsignale

  1. T. Höfer, Model of Intercellular Calcium Oscillations in Hepatocytes: Synchronization of Heterogeneous Cells, Biophys J. 77, No. 3, p. 1244-1256, 1999 pdf
  2. R. Dolmetsch et al., Calcium oscillations increase the efficiency and specificity of gene expression, Nature 392, 933, 1998 pdf

Signalwege: Wnt/β-catenin-Weg und Eigenschaften von MAP-Kaskaden

  1. Mathematisches Modell des Wnt-Signaltransduktionsweges E. Lee et al., The roles of APC and axin derived from experimental and theoretical analysis of the Wnt pathway, PLoS Biology 1 (1), 116, 2003 ps
  2. R. Heinrich et al, Mathematical models of protein kinase signal transduction, Mol. Cell 9 (5), 957, 2002 pdf

Optimale Enzymaktivitäten und Expressionsmuster

  1. Eine Kosten-Nutzenrechnung führt zur optimalen Wahl von Enzymaktivitäten E. Klipp and R. Heinrich. Competition for enzymes in metabolic pathways: implications for optimal distributions of enzyme concentrations and for the distribution of flux control. BioSystems, 54:1-14, 1999. pdf

Optimale Umschaltvorgänge, Just-in-time-Produktion

  1. Umschaltvorgänge bei Enzymaktivitäten. Die Theorie. E. Klipp, R. Heinrich, and H.G. Holzhütter. Prediction of temporal gene expression. Metabolic optimization by re-distribution of enzyme activities. Eur. J. Biochem, 269:1-8, 2002. pdf
  2. Just-in-time-Produktion im Flagellensystem ... S. Kalir et al. Ordering genes in a flagella pathway by analysis of expression kinetics from living bacteria. Science, 292:2080, 2001. ps
  3. ... und in der Aminosäresynthese Zaslaver et al., Just-in-time transcription program in metabolic pathways, Nature Genetics 36, 486-491, 2004 pdf

Evolution im Labor: wie das Lac-Operon zu seiner optimalen Steuerung kommt

  1. J. G. Reich, Zur Ökonomie im Proteinhaushalt der lebenden Zelle, Biomed. Biochim. Acta 42 (7/8), 839-848, 1983
  2. Optimierung des Lac-Operons durch Evolution im Labor E. Dekel and U. Alon, Optimality and evolutionary tuning of the expression level of a protein, Nature 436, 588-992, 2005 pdf