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      'Cellular mosh pit'幫助研究人員了解組織形成
      
			
      
				2019-06-13 09:12:16
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      由鄧迪大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種探索“細胞mosh坑”的方法，這種方法可以揭示胚胎發(fā)育，傷口愈合和癌癥生長等過程。他們與阿伯丁大學(xué)的同事合作，開發(fā)了主動頂點模型(AVM)，這是一種新的計算模型，使科學(xué)家能夠比以往更深入地檢查細胞如何在各種生物過程中移動。
      

      'Cellular mosh pit
      

      上皮組織，例如皮膚或內(nèi)臟器官的內(nèi)層，作為環(huán)境的屏障。為了形成有效屏障，上皮細胞必須緊密堆積在一起。這些上皮組織在胚胎發(fā)育期間形成并成形，同時不破壞組織的連接性。
      

      這是通過鄰居之間精心協(xié)調(diào)的交流來實現(xiàn)的 - 所謂的細胞插入。這些插層在組織修復(fù)和再生過程中也起著關(guān)鍵作用。插層背后的機制 - 對于適當?shù)慕M織功能至關(guān)重要的過程 - 尚未完全理解。
      

      AVM將允許研究更大面積的單個細胞，幾乎是之前可能的10倍。這將使科學(xué)家們對這些活躍的系統(tǒng)和組織的機制有了更深入的了解，這在以前被比作觀看粉絲們的演出。
      

      “理解組織中細胞集體行為的出現(xiàn)是我們的模型有興趣解釋的，”主要作者Rastko Sknepnek博士說，他是Dundee計算生物學(xué)部物理學(xué)講師。“這種行為具有積極系統(tǒng)的特征。主動系統(tǒng)可以是一群魚，一個發(fā)育中的胚胎，甚至是搖滾音樂會的搖滾樂坑，這在該領(lǐng)域工作的人中是一個眾所周知的類比。
      

      “每個人都可以自己選擇移動的位置，但也會受到周圍人的影響。如果你將我們感興趣的生物學(xué)與這個場景進行比較，每個人就像一個細胞，我們建立了一個模型這可以看看人們在莫什坑中的活動和運動。“
      

      AVM結(jié)合了主動系統(tǒng)的物理特性，其被描述為描述諸如鳥群，魚群和人群之類的系統(tǒng)的行為，具有頂點模型 - 通常用于研究上皮組織的機械特性。AVM不僅允許非常有效的計算，而且還以自然的方式結(jié)合細胞插入事件。
      

      這個跨學(xué)科項目結(jié)合了大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的Kees Weijer教授的生物學(xué)專業(yè)知識，以及阿伯丁大學(xué)復(fù)雜系統(tǒng)和數(shù)學(xué)生物學(xué)研究所物理學(xué)講師Sknepnek博士和Silke Henkes博士的建模知識。 。大部分工作由Sknepnek博士實驗室的研究生Daniel Barton完成。
      

      該項目的下一階段將看到研究團隊將該模型應(yīng)用于Weijer教授關(guān)于胚胎發(fā)生過程中細胞和組織動力學(xué)的研究，這是胚胎形成和發(fā)育的過程。
      

      “我們現(xiàn)在將開展現(xiàn)有的生物研究工作，以進一步改進模型，”Sknepnek博士說。“我們希望與其他研究人員合作，將模型擴展到其他系統(tǒng)，特別是彎曲的表面，例如腸道中的曲面。”
      

      由于其效率，AVM將允許研究人員探索以前難以接近的尺寸的細胞運動模式，同時保持單個細胞的分辨率。這可能有助于了解細胞集體如何組織和控制其在整個組織范圍內(nèi)的行為，為胚胎發(fā)育和癌癥轉(zhuǎn)移等過程提供新的見解。
      
			

			
        
      
			
      
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