大量処理数理解析によって、等しく拡散するシグナルを持つパターニングのチューリングネットワークが見つかった。

Luciano Marcon;..; Patrick Müller()2016.4, eLife)[High-throughput mathematical analysis identifies Turing networks for patterning with equally diffusing signals]

理由

自分の研究関連

概要

チューリング反応拡散モデルから、同一の細胞がどのように自己組織かして空間パターンを形成できるのかが説明される。異なる拡散係数の細胞外シグナル分子がこのモデルの根底にあることが支持されているが、細胞自律的なシグナル因子の寄与はほとんど知られていない。自動の数理解析を開発し、実現可能なチューリングネットワークの一覧を導出した。この解析から、細胞自律的な因子の存在において、どんな拡散係数の組み合わせであっても、ネットワークが等しい拡散シグナルのパターンを計算できることが分かった。ソフトウェアを提供してこれらのネットワークを探索し、定量もしくは定性的な実験データのトポロジーを制約した。ソフトウェアを用いて、胚形成の軸の特殊化と位置のパターニングを制御する自己組織的なネットワークを調べる。最後に、存在する合成経路がどのようにチューリング反応拡散系を形成する追加のフィードバックへと拡張できるかを示す。この研究から、多細胞パターン形成を理解する新しい理論の枠組みが提供され、工学的な合成パターン系へと数理生物学を広く活用できるようになる。

雑記

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