Modeling Invasion Dynamics with Spatial Random-Fitness Due to Micro-Environment
Notice bibliographique
Résumé
Numerous experimental studies have demonstrated that the microenvironment is a key regulator influencing the proliferative and migrative potentials of species. Spatial and temporal disturbances lead to adverse and hazardous microenvironments for cellular systems that is reflected in the phenotypic heterogeneity within the system. In this paper, we study the effect of microenvironment on the invasive capability of species, or mutants, on structured grids (in particular, square lattices) under the influence of site-dependent random proliferation in addition to a migration potential. We discuss both continuous and discrete fitness distributions. Our results suggest that the invasion probability is negatively correlated with the variance of fitness distribution of mutants (for both advantageous and neutral mutants) in the absence of migration of both types of cells. A similar behaviour is observed even in the presence of a random fitness distribution of host cells in the system with neutral fitness rate. In the case of a bimodal distribution, we observe zero invasion probability until the system reaches a (specific) proportion of advantageous phenotypes. Also, we find that the migrative potential amplifies the invasion probability as the variance of fitness of mutants increases in the system, which is the exact opposite in the absence of migration. Our computational framework captures the harsh microenvironmental conditions through quenched random fitness distributions and migration of cells, and our analysis shows that they play an important role in the invasion dynamics of several biological systems such as bacterial micro-habitats, epithelial dysplasia, and metastasis. We believe that our results may lead to more experimental studies, which can in turn provide further insights into the role and impact of heterogeneous environments on invasion dynamics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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 tête enseignante, 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 ».