モデリングの数字. 桁のパターンは,形質のグラデーションによって調節されるBmp-Sox9-Wntチューリングネットワークによって制御されます
J Raspopovic1, L Marcon1, L Russo1
1Systems Biology Program, Centre for Genomic Regulation (CRG), and Universitat Pompeu Fabra (UPF), Dr. Aiguader 88, 08003 Barcelona, Spain.
Science (New York, N.Y.)
|August 2, 2014
まとめ
研究者らは,自己組織的なチューリング機構を通じて,四肢の発達中の指の形成を駆動する,骨型遺伝タンパク質 (Bmp),Sox9,Wntシグナル伝達などの主要な分子プレーヤーを特定しました.
科学分野:
- 発達生物学 発達生物学とは
- システム生物学 システム生物学
- コンピューティング・モデリング
背景:
- 肢体の発達には,メゼンキマ組織から指の形成が含まれます.
- 桁のパターンを制御するために,自己組織的なチューリング機構が提案されています.
- このメカニズムの特定の分子成分は未だに特定されていない.
研究 の 目的:
- 肢体の発達中に分子ネットワークのドライビングディジットの仕様を特定するために.
- このプロセスにおける骨形態遺伝タンパク質 (Bmp),Sox9,Wntのシグナル伝達の役割を調査する.
- 計算シミュレーションを使用して,提案されたチューリング機構をモデル化し,検証する.
主な方法:
- 実験的研究と現実的な二次元コンピューティングモデリングを組み合わせた.
- モルフォゲン・グラデーションを含む数字パターンのシミュレーションの開発.
- 野生型および混乱状態における遺伝子発現パターンの分析.
主要な成果:
- 証拠は,Bmp,Sox9,およびWntを含むチューリングネットワークが数字の仕様を駆動することを示唆しています.
- 計算モデルは,Sox9の表現パターンを成功裏に再現した.
- このモデルは,ワイルドタイプの実験と乱射実験の両方でパターンを正確に予測しました.
結論:
- Bmp,Sox9,およびWntベースのチューリングネットワークは,形態原グラデーションによって調節され,桁のパターニングの基礎となっています.
- このシステム生物学のアプローチは,成長,グラデーション,自己組織化を通じて堅固なパターン形成を示しています.
- この研究は,脊椎動物の四肢発達における重要な分子メカニズムを明らかにしている.
