Identification of Mechanosensitive Genes during Embryonic Bone Formation
Notice bibliographique
Résumé
Although it is known that mechanical forces are needed for normal bone development, the current understanding of how biophysical stimuli are interpreted by and integrated with genetic regulatory mechanisms is limited. Mechanical forces are thought to be mediated in cells by "mechanosensitive" genes, but it is a challenge to demonstrate that the genetic regulation of the biological system is dependant on particular mechanical forces in vivo. We propose a new means of selecting candidate mechanosensitive genes by comparing in vivo gene expression patterns with patterns of biophysical stimuli, computed using finite element analysis. In this study, finite element analyses of the avian embryonic limb were performed using anatomically realistic rudiment and muscle morphologies, and patterns of biophysical stimuli were compared with the expression patterns of four candidate mechanosensitive genes integral to bone development. The expression patterns of two genes, Collagen X (ColX) and Indian hedgehog (Ihh), were shown to colocalise with biophysical stimuli induced by embryonic muscle contractions, identifying them as potentially being involved in the mechanoregulation of bone formation. An altered mechanical environment was induced in the embryonic chick, where a neuromuscular blocking agent was administered in ovo to modify skeletal muscle contractions. Finite element analyses predicted dramatic changes in levels and patterns of biophysical stimuli, and a number of immobilised specimens exhibited differences in ColX and Ihh expression. The results obtained indicate that computationally derived patterns of biophysical stimuli can be used to inform a directed search for genes that may play a mechanoregulatory role in particular in vivo events or processes. Furthermore, the experimental data demonstrate that ColX and Ihh are involved in mechanoregulatory pathways and may be key mediators in translating information from the mechanical environment to the molecular regulation of bone formation in the embryo.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».