mRNA凝聚体调控转录噪声的定量模型

转录这一基本生物过程发生于细胞核内；细胞核是一种复杂介质，其中还包含多种被称为生物分子凝聚体的异质性结构。有趣的是，这些凝聚体中的一部分除蛋白质外还包含 mRNA 分子，这表明其在转录过程中具有重要的细胞功能，但这一功能尚未得到充分理解。在本研究中，我们构建了一个最简理论框架，用于定量研究可逆 mRNA 凝聚在转录中的作用。我们的离散状态随机方法纳入了最相关的过程，从而能够对系统性质进行显式评估，并阐明凝聚效应。由计算机模拟支持的解析计算表明，可逆 mRNA 凝聚通过在核质中维持恒定水平的游离 mRNA，同时降低随机噪声程度并增强对外部扰动的稳健性，从而影响转录过程。本文进一步提出了用于解释这些观察结果的物理化学论证。所提出的理论框架阐明了转录的重要微观机制层面，并为研究复杂生物现象提供了便捷的定量工具。

转录是一种发生于细胞核中的基本生物学过程，而细胞核本身是一种复杂介质，其中还包含多种被称为生物分子凝聚体的异质性结构。值得注意的是，这些凝聚体中的一部分除蛋白质外还含有 mRNA 分子，这表明其在转录中具有重要的细胞功能，但这一作用目前尚未得到充分理解。在本研究中，我们建立了一个最简理论框架，用于定量研究可逆 mRNA 凝聚在转录中的作用。我们的离散态随机方法纳入了最相关的过程，从而能够显式评估系统的性质并阐明凝聚效应。解析计算及计算机模拟结果表明，可逆 mRNA 凝聚通过在核质中维持恒定水平的游离 mRNA，同时降低随机噪声程度并增强系统对外部扰动的鲁棒性，从而影响转录过程。本文还提出了物理化学层面的论证以解释这些观察结果。所提出的理论框架阐明了转录的重要微观机制，为研究复杂生物学现象提供了一个便捷的定量工具。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.16.745099v1?rss=1

🏷️ mRNA凝聚体 转录噪声 随机模型 生物分子凝聚 基因表达调控