Design principles for generating robust gene expression patterns in dynamic engineered tissues
Notice bibliographique
Résumé
Recapitulating native tissue organization is a central challenge in regenerative medicine as it is critical for generating functional tissues. One strategy to generate engineered tissues with predictable and appropriate organization is to mimic the gene expression patterning process that organizes tissues in the developing embryo. In a developing embryo, correct organization is accomplished by tissue patterning via the generation of temporal and spatial patterns of gene expression coupled with, and leading to, extensive cellular re-organization. Methods to pattern gene expression in vitro could therefore provide both better models for understanding the cellular and molecular events taking place during tissue morphogenesis and novel strategies for engineering tissues with more realistic and complex architectures. While a few attempts have been made to genetically pattern tissues in vitro, these do not produce sharp predictable patterning. In both the embryo and an in vitro tissue, patterning often occurs during extensive cell re-organization but how the dynamics of gene induction and cell re-distribution interact to impact the final outcome of patterning and ultimately tissue organization is not known. Understanding this relationship and the system parameters that dictate robust pattern formation is critical for engineering genetic patterning in vitro to organize artificial tissues. We set out to identify key requirements for pattern formation by patterning gene expression in vitro in sheets of re-distributing cells using a drug-inducible gene expression system and patterned drug delivery to mimic morphogen gene induction. Based on our experimental observations, we develop a mathematical model that allows us to identify and experimentally verify the conditions under which generation of sharp gene expression patterns is possible in vitro. Our results highlight the importance of coordinating gene induction dynamics and cellular movement in order to achieve robust pattern formation.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».