Self-organized multicellular structures from simple cell signaling: a computational model
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Notice bibliographique
Résumé
Recent synthetic biology experiments reveal that signaling modules designed to target cell-cell adhesion enable self-organization of multicellular structures Toda et al (2018 Science 361 156-162). Changes in homotypic adhesion that arise through contact-dependent signaling networks result in sorting of an aggregate into two- or three-layered structures. Here we investigate the formation, maintenance, and robustness of such self-organization in the context of a computational model. To do so, we use an established model for Notch/ligand signaling within cells to set up differential E-cadherin expression. This signaling model is integrated with the cellular Potts model to track state changes, adhesion, and cell sorting in a group of cells. The resulting multicellular structures are in accordance with those observed in the experimental reference. In addition to reproducing these experimental results, we track the dynamics of the evolving structures and cell states to understand how such morphologies are dynamically maintained. This appears to be an important developmental principle that was not emphasized in previous models. Our computational model facilitates more detailed understanding of the link between intra- and intercellular signaling, spatio-temporal rearrangement, and emergent behavior at the scale of hundred(s) of cells.
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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