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生物学(主に理論生物学)の論文を書くために読みます

成長する3Dドメインにおける曲率駆動型の螺旋パターン:葉序の機械化学的モデル

Mara D. Rueda-Contreras;...;Rafael A. Barrio(2018.8, PLOS ONE)[Curvature-driven spatial patterns in growing 3D domains: A mechanochemical model for phyllotaxis]

 

理由

セミナーで出てきたので

 

概要

ここでは、植物の頂端分裂組織(SAM)における葉序パターンの形成を議論する。植物ホルモンであるオーキシンの空間分布は時間的に成長し変化するドメインにおける葉序を決定する。オーキシン濃度がドメイン内の機械的過程を調節し、SAMにおける機械的応力場がオーキシンの流速を正しい方向に向けると考えた。この問題を研究するために、変化する曲率を持つ成長ドメインにおけるパタン形成のメカニズムを提案する。成長中のドメインにおける応力場を変える化学物質の3次元パターンを生み出す反応拡散系で化学物質のダイナミクスをモデル化した。ドメインの境界の局在を決定するphase-field 秩序変数で成長過程をモデル化した。この場はドメイン内の局所の機械的応力に影響する曲率項を通じて化学濃度と共役する。局所応力変化は次に化学パターンを修正する。個体における多くの発生過程は曲率やサイズ、機械的応力や他の物理的特徴の変化に影響されると考えられるので、モデルは理論生物学における有効で新しい方法を構築する。多くの植物で見られるいくつかのパターンはモデルのいくつかの条件下で再現された。

 

印象的な図

Fig9. 色んなパターンの葉序

 

雑記

雑記書き忘れてた、一生の不覚