동기: 유전자 조절 네트워크(GRNs)는 세포 분화 과정을 지배하며, 단일 세포로부터 다세포 생명체를 구성할 수 있게 한다. 이러한 네트워크는 복잡하지만, 단순 모듈로부터 복잡성이 점진적으로 축적되며 네트워크를 현재의 형태로 형성하는 진화적 설계 원리가 존재해야 한다. 결과: 특정 설계 원리를 규명하기 위해, 우리는 히스테리시스(현재 상태에 따라 전환 임계값이 달라지는 현상) 또는 다중정상상태성(multistationarity, 여러 개의 정상 상태를 갖는 현상) 중 어느 쪽을 결과로 내도록 하는 선호를 두고 임의의 조절 네트워크를 컴퓨팅적으로 진화시켰다. 이 두 가지는 분화 과정과 관련하여 GRN에서 흔히 관찰되는 두 가지 역동적 특징이다. 우리는 그 결과로 얻어진 진화 네트워크를 분석하고, 실험에서 보고된 실제 GRN과 그 구조 및 특성을 비교하였다. 결론: 우리는 인위적으로 진화된 네트워크가 특정한 토폴로지를 갖는다는 것을 발견하였으며, 특히 이러한 토폴로지들이 양(+) 피드백 루프와 음(-) 피드백 루프의 대비되는 성질에 관한 중요한 특징과 유사성을 공유한다는 점이 주목할 만하였다. 우리는 실제 GRN의 구조가 다중정상상태성 또는 히스테리시스 중 어느 한 가지 역동적 특징을 선호하도록 하는 선택과 일관성이 있음을 결론으로 내린다. 보충 정보: 보충 데이터는 Bioinformatics 온라인에서 이용 가능하다.

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