Towards systems biology of heterosis
- We propose a network structure-based model for heterosis, and investigate it relying on metabolite profiles from Arabidopsis. A simple feed-forward two-layer network model (the Steinbuch matrix) is used in our conceptual approach. It allows for directly relating structural network properties with biological function. Interpreting heterosis as increased adaptability, our model predicts that the biological networks involved show increasing connectivity of regulatory interactions. A detailed analysis of metabolite profile data reveals that the increasing-connectivity prediction is true for graphical Gaussian models in our data from early development. This mirrors properties of observed heterotic Arabidopsis phenotypes. Furthermore, the model predicts a limit for increasing hybrid vigor with increasing heterozygosity—a known phenomenon in the literature.
Verfasserangaben: | Sandra AndorfORCiD, Tanja Gärtner, Matthias SteinfathORCiD, Hanna Witucka-Wall, Thomas AltmannORCiD, Dirk Repsilber |
---|---|
URN: | urn:nbn:de:kobv:517-opus4-436274 |
DOI: | https://doi.org/10.25932/publishup-43627 |
ISSN: | 1866-8372 |
Titel des übergeordneten Werks (Deutsch): | Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe |
Untertitel (Englisch): | a hypothesis about molecular network structure applied for the Arabidopsis metabolome |
Schriftenreihe (Bandnummer): | Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe (949) |
Publikationstyp: | Postprint |
Sprache: | Englisch |
Datum der Erstveröffentlichung: | 08.06.2020 |
Erscheinungsjahr: | 2008 |
Veröffentlichende Institution: | Universität Potsdam |
Datum der Freischaltung: | 08.06.2020 |
Freies Schlagwort / Tag: | biological network; metabolite profile; molecular network; partial correlation; significant edge |
Ausgabe: | 949 |
Seitenanzahl: | 14 |
Quelle: | EURASIP Journal on Bioinformatics and Systems Biology 2009 (2008) 147157 DOI: 10.1155/2009/147157 |
Organisationseinheiten: | Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät |
DDC-Klassifikation: | 0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 004 Datenverarbeitung; Informatik |
5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie | |
Peer Review: | Referiert |
Publikationsweg: | Open Access |
Lizenz (Deutsch): | CC-BY - Namensnennung 4.0 International |