モルフォゲン勾配の頑健性の根底には自己増進的なリガンド減少がある

Avigdor Eldar;...;Naama Barkai(2003.10, Developmental cell)[Self-Enhanced Ligand Degradation Underlies Robustness of Morphogen Gradients]

理由

「理論生物学」第4章4-1「反応拡散系のパターン形成」の参考文献

概要

モルフォゲン勾配は、発生場中に拡大することで長距離の位置情報を与える。再現性のあるパターンを確保するために、遺伝的または環境的な変動にも関わらずこの特性は不変である。共通のモデルは、指数的に減衰するモルフォゲン特性を仮定する。ここでは、指数的な特性はモルフォゲン産生速度の変動を緩和するのと長距離の勾配を定義するのは同時にはできないことが分かった。両方の要請に従うため、モルフォゲンは、産生源の近くでは急速に減少するが、ほとんどの場では有意に低い速度である。数値的探索により、モルフォゲン産生速度における摂動に対する頑健性を支持する2つのネットワーク設計が解明された。両方の場合において、モルフォゲンは自身の分解を増進し、産生源に近くでの分解率を高くする。これは、モルフォゲンとその受容体の間の相互関係を介して達成される。2つの頑健なネットワークは、ショウジョウバエの翅原基においてWgとHhモルフォゲンの特性に対応しており、これらの機能に関する新しい知見が与えられる。

印象的な図

Fig3. 数値的スクリーンによって同定される頑健なネットワーク特性

雑記

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