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Nf01_2011 - Gebhardt, Christoph

Vorteile der in vitro-Rekonstitution gegenüber in vivo-„loss-of-function“-Ansätzen. Kreise, Quadrate und Dreiecke repräsentieren Knoten des komplexen molekularen Netzwerkes mit einer bestimmten biologischen Funktion. Input/Output und die Signalwege durch das Netzwerk werden symbolisiert durch Pfeile und Linien. Farbige Ellipsen stellen funktional äquivalente (zumindest teilweise redundante) Elemente dar. Im normalen Zustand ist jeder Signalweg bevorzugt mit den Elementen der gleichen Form assoziiert. Zwei Signalwege sind in schwarz und grau dargestellt, die den beobachteten und einen beliebigen anderen Pfad darstellen. Sogar ein doppelter Funktionsverlust der roten und grünen Kreise im schwarzen Signalweg führt nicht zwingend zu einer beobachtbaren Änderung des Netzwerk-Outputs, da äquivalente Knoten (rotes Quadrat und grünes Dreieck) stattdessen verwendet werden. Der loss-of-function-Ansatz ist deshalb in diesem Zusammenhang nicht aussagekräftig, ein in genetischen knock-outs in vivo oft beobachteter Effekt. Im Gegensatz dazu liefert eine in vitro-Rekonstitution den erwarteten Output nur unter der Bedingung, dass ein hinreichender Satz von Elementen verwendet wird. Dieser Ansatz ist deshalb exzellent geeignet, um solche funktionalen Modulsets zu identifizieren. Die individuellen Elemente aus jeder funktional äquivalenten Gruppe müssen bei der Rekonstitution nicht notwendiger auf dem molekularen Level mit den im normalen Zustand des Systems benutzten (z.B. grünes Quadrat anstatt grüner Kreis) übereinstimmen.

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