Multi-loop delayed feedback model for circadian gene expression (2005)
- Authors:
- Autor USP: BARRETO, LUIZ SILVEIRA MENNA - ICB
- Unidade: ICB
- Assunto: FISIOLOGIA
- Language: Inglês
- Abstract: Negative feedback-loops, i.e. the inhibition of the expression of circadian clock genes by the corresponding proteins after a certain time lag of delay, are at the core of all current models of circadian clocks. In particular at the physiological and metabolic level it has been shown that multi-loop negative feedback systems exhibit more robust dynamics with respect to noise and parameter variations. Our intention in this work is to check whether this also applies to molecular circadian systems, in particular under external periodic stimuli. We therefore extend a minimal, yet realistic model for gene expression oscillations, consisting of one delay differential equation, by adding a second feedback loop.We numerically investigate the sensitivity to parameter changes, and the responses to periodic external stimuli for diverse combinations of inhibition thresholds and delay times. Our findings confirm the increase of robustness by addition of a second feedback loop. For instance, the range of external driver periods leading to stable entrainment is expanded, and chaotic dynamics being observed in the single-loop system under contradictory stimulation with two external phase-shifted drivers are converted to frequency-locked, periodic dynamics through the addition of a second loop. With these examples, we will discuss the putative role of multiple, redundant, feedback loops for the function and evolution of circadian pacemakers.
- Imprenta:
- Publisher: Comissão de Cultura e Extensão Universitária do ICB/USP
- Publisher place: São Paulo
- Date published: 2005
- Source:
- Título do periódico: Resumos
- Conference titles: Congresso do Instituto de Ciências Biomédicas
-
ABNT
LOPES, J. R. et al. Multi-loop delayed feedback model for circadian gene expression. 2005, Anais.. São Paulo: Comissão de Cultura e Extensão Universitária do ICB/USP, 2005. . Acesso em: 13 maio 2024. -
APA
Lopes, J. R., Bohn, A., Diambra, L. A., & Menna-Barreto, L. S. (2005). Multi-loop delayed feedback model for circadian gene expression. In Resumos. São Paulo: Comissão de Cultura e Extensão Universitária do ICB/USP. -
NLM
Lopes JR, Bohn A, Diambra LA, Menna-Barreto LS. Multi-loop delayed feedback model for circadian gene expression. Resumos. 2005 ;[citado 2024 maio 13 ] -
Vancouver
Lopes JR, Bohn A, Diambra LA, Menna-Barreto LS. Multi-loop delayed feedback model for circadian gene expression. Resumos. 2005 ;[citado 2024 maio 13 ] - School schedule transition and adolescent's biological rhythms
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