Keeping the noise down Protein concentrations in a cell fluctuate considerably because of stochasticity in gene expression and variations in the cell's microenvironment. How cells cope with concentration fluctuations when precision is important is unclear. Klosin et al. used a combination of theoretical and experimental work to demonstrate that phase-separated compartments can effectively reduce protein concentration noise in cells (see the Perspective by Riback and Brangwynne). The results suggest that phase separation provides a mechanism to enhance the robustness of biological systems. Science, this issue p. 464; see also p. 364 Separation of protein into liquid droplets reduces noise in protein concentration. Expression of proteins inside cells is noisy, causing variability in protein concentration among identical cells. A central problem in cellular control is how cells cope with this inherent noise. Compartmentalization of proteins through phase separation has been suggested as a potential mechanism to reduce noise, but systematic studies to support this idea have been missing. In this study, we used a physical model that links noise in protein concentration to theory of phase separation to show that liquid droplets can effectively reduce noise. We provide experimental support for noise reduction by phase separation using engineered proteins that form liquid-like compartments in mammalian cells. Thus, phase separation can play an important role in biological signal processing and control.

中文翻译：

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相分离提供了一种降低细胞噪声的机制

降低噪音 由于基因表达的随机性和细胞微环境的变化，细胞中的蛋白质浓度波动很大。当精度很重要时，细胞如何应对浓度波动尚不清楚。克洛辛等人。结合理论和实验工作来证明相分离的隔室可以有效降低细胞中的蛋白质浓度噪声（参见 Riback 和 Brangwynne 的观点）。结果表明，相分离提供了一种增强生物系统稳健性的机制。科学，这个问题 p。464; 另见第 364 将蛋白质分离成液滴可降低蛋白质浓度的噪音。细胞内蛋白质的表达是嘈杂的，导致相同细胞之间蛋白质浓度的变化。细胞控制的一个核心问题是细胞如何应对这种固有的噪音。通过相分离对蛋白质进行区室化已被认为是降低噪音的潜在机制，但缺乏支持这一想法的系统研究。在这项研究中，我们使用了一个物理模型，将蛋白质浓度中的噪声与相分离理论联系起来，以表明液滴可以有效地降低噪声。我们使用在哺乳动物细胞中形成液体状隔室的工程蛋白质通过相分离为降噪提供实验支持。因此，相分离可以在生物信号处理和控制中发挥重要作用。通过相分离对蛋白质进行区室化已被认为是降低噪音的潜在机制，但缺乏支持这一想法的系统研究。在这项研究中，我们使用了一个物理模型，将蛋白质浓度中的噪声与相分离理论联系起来，以表明液滴可以有效地降低噪声。我们使用在哺乳动物细胞中形成液体状隔室的工程蛋白质通过相分离为降噪提供实验支持。因此，相分离可以在生物信号处理和控制中发挥重要作用。通过相分离对蛋白质进行区室化已被认为是降低噪音的潜在机制，但缺乏支持这一想法的系统研究。在这项研究中，我们使用了一个物理模型，将蛋白质浓度中的噪声与相分离理论联系起来，以表明液滴可以有效地降低噪声。我们使用在哺乳动物细胞中形成液体状隔室的工程蛋白质通过相分离为降噪提供实验支持。因此，相分离可以在生物信号处理和控制中发挥重要作用。我们使用在哺乳动物细胞中形成液体状隔室的工程蛋白质通过相分离为降噪提供实验支持。因此，相分离可以在生物信号处理和控制中发挥重要作用。我们使用在哺乳动物细胞中形成液体状隔室的工程蛋白质通过相分离为降噪提供实验支持。因此，相分离可以在生物信号处理和控制中发挥重要作用。