Elongated cells drive morphogenesis in a surface-wrapped finite element model of germband retraction
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT During Drosophila embryogenesis, the germband first extends to curl around the posterior end of the embryo, and then retracts back; however, retraction is not simply the reversal of extension. At a tissue level, extension is coincident with ventral furrow formation, and at a cellular level, extension occurs via convergent cell neighbor exchanges in the germband while retraction involves only changes in cell shape. To understand how cell shapes, tissue organization and cellular forces drive germband retraction, we investigate this process using a whole-embryo, surface-wrapped cellular finite element model. This model represents two key epithelial tissues – amnioserosa and germband – as adjacent sheets of 2D cellular finite elements that are wrapped around an ellipsoidal 3D approximation of an embryo. The model reproduces the detailed kinematics of in vivo retraction by fitting just one free model parameter, the tension along germband cell interfaces; all other cellular forces are constrained to follow ratios inferred from experimental observations. With no additional parameter adjustments, the model also reproduces failures of retraction when amnioserosa cells are removed to mimic U-shaped mutants or laser-microsurgery experiments. Surprisingly, retraction in the model is robust to changes in cellular force values, but is critically dependent on starting from a configuration with highly elongated amnioserosa cells. Their extreme cellular elongation is established during the prior process of germband extension and is then used to drive retraction. The amnioserosa is the one tissue whose cellular morphogenesis is reversed in germband extension and retraction – serving as a store of morphological information that coordinates the forces needed to retract the germband back to its pre-extension position and shape. In this case, and perhaps more generally, cellular force strengths are less important than the carefully established cell shapes that direct them.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».