A Rho-GTPase based model explains group advantage in collective chemotaxis of neural crest cells
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Notice bibliographique
Résumé
A cluster of neural crest cells (NCCs) may chemotax up a shallow external gradient to which a single cell is unresponsive. To explain this intriguing 'group advantage', we propose a chemo-mechanical model based on the signaling proteins Rac1 and RhoA. We represent each cell as a polygon with nodes connected by elastic membranes. Via reaction-diffusion on the membrane and exchange with their cytosolic pools, Rac1 and RhoA interact to produce cell polarization and repolarization subject to random noise. Mechanically, we represent cell motility via overdamped nodal motion subject to passive elastic membrane forces and active protrusive or contractile forces where Rac1 or RhoA dominates. The model reproduces the random walk of a single cell in a weak gradient and two modes of cell-cell interaction: contact inhibition of locomotion and co-attraction. The simultaneous action of contact inhibition and co-attraction suppresses random Rac1 bursts on the membrane and serves to preserve existing protrusions. This amounts to an emergent persistence of polarity that markedly enhances the ability of a cluster of NCCs to chemotax in a weak gradient against random noise, thereby giving rise to the group advantage.
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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 | 0,000 | 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 découle