On the Evolution and Dynamics of Biological Networks.
Large numbers of interacting non-genic molecules regulate metabolism and embryonic morphogenesis through often unspecific mechanisms. This lack of specificity suggests that the prevailing viewpoint, that such ordered processes result from the direct control of genes and their products irrespective o...
| Publicado en: | Biology Forum / Rivista di Biologia Vol. 100; no. 1; pp. 93 - 119 |
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| Autor principal: | |
| Formato: | Artículo |
| Publicado: |
Fabrizio Serra Editore
2007
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| Acceso en línea: | Ver este registro en EBSCOhost |
| Sumario: | Large numbers of interacting non-genic molecules regulate metabolism and embryonic morphogenesis through often unspecific mechanisms. This lack of specificity suggests that the prevailing viewpoint, that such ordered processes result from the direct control of genes and their products irrespective of local molecular dynamics, is incomplete. Proposed here is a hypothetical type of control dynamics, called indirect, that is exhibited in natural biological networks of interacting and adapting elements. Evidence in the literature suggests that ordinary interactions among such elements -- including organisms, cells and molecules -- produce six network phenomena that can be attributed to indirect-control dynamics. Although these hypotheses can be disproved, including by showing that the phenomena can be accounted for by an alternative process, the set of ecological dynamics argued to underlie the phenomena is observable, biologically consistent and universal. In contrast, the direct-control dynamics required by the modern synthesis likely is biologically disadvantageous. This biological view of networks suggests new areas of research. Il metabolismo e lo sviluppo embrionale sono largamente regolati dall'interazione di molecole non-geniche, spesso attraverso meccanismi non specifici. Una tale mancanza di specificità suggerisce che la visione prevalente secondo la quale questi processi ordinati sarebbero il risultato di un controllo diretto da parte dei geni e dei loro prodotti sia in realtà incompleta. Nel presente lavoro si ipotizza che questi processi siano soggetti ad un "controllo indiretto", una forma di controllo dinamico che si osserva nelle reti biologiche naturali. Viene inoltre suggerito che le interazioni ordinarie tra gli elementi -- organismi, cellule o molecole -- producano sei fenomeni di rete che possono essere ricondotti ad una dinamica di controllo indiretto. |
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