Optimality in the development of intestinal crypts.
Optimality in the development of intestinal crypts.
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DOI：
10.1016/j.cell.2011.12.025
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发表时间：
2012-02-03
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
van Oudenaarden A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Itzkovitz S;Blat IC;Jacks T;Clevers H;van Oudenaarden A
哺乳动物的肠隐窝由长寿的干细胞和寿命较短的后代组成。这两个群体在成年期保持特定的比例。在这里，我们调查的设计原则，这些比例的动态在隐窝形态发生。使用最优控制理论，我们表明，一个扩散的策略被称为“砰砰”控制最小化的时间，以获得一个成熟的地穴。这种策略包括对称干细胞分裂的激增，首先建立整个干细胞库，然后急剧过渡到严格的不对称干细胞分裂，延迟产生非干细胞。我们使用谱系追踪和单分子荧光原位杂交技术对幼年小鼠的肠隐窝进行了验证，发现了完全由Lgr 5标记的干细胞组成的小隐窝，随着隐窝的继续生长，这些干细胞成为少数。我们的方法可以用来揭示类似的设计原则，在其他开发系统。
Intestinal crypts in mammals are comprised of long-lived stem cells and shorter-lived progenies. These two populations are maintained in specific proportions during adult life. Here, we investigate the design principles governing the dynamics of these proportions during crypt morphogenesis. Using optimal control theory, we show that a proliferation strategy known as a “bang-bang” control minimizes the time to obtain a mature crypt. This strategy consists of a surge of symmetric stem cell divisions, establishing the entire stem cell pool first, followed by a sharp transition to strictly asymmetric stem cell divisions, producing nonstem cells with a delay. We validate these predictions using lineage tracing and single-molecule fluorescence in situ hybridization of intestinal crypts in infant mice, uncovering small crypts that are entirely composed of Lgr5-labeled stem cells, which become a minority as crypts continue to grow. Our approach can be used to uncover similar design principles in other developmental systems.
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影响因子：
64.8
作者：
Morrison, Sean J.;Kimble, Judith
通讯作者：
Kimble, Judith
DOI：
10.1007/bf02932850
发表时间：
1982-01-01
期刊：
VIRCHOWS ARCHIV B-CELL PATHOLOGY INCLUDING MOLECULAR PATHOLOGY
影响因子：
--
作者：
ALNAFUSSI, AI;WRIGHT, NA
通讯作者：
WRIGHT, NA
影响因子：
25
作者：
Madisen L;Zwingman TA;Sunkin SM;Oh SW;Zariwala HA;Gu H;Ng LL;Palmiter RD;Hawrylycz MJ;Jones AR;Lein ES;Zeng H
通讯作者：
Zeng H
影响因子：
2
作者：
Michor, F;Frank, SA;Nowak, MA
通讯作者：
Nowak, MA
影响因子：
2.3
作者：
MACEVICZ, S;OSTER, G
通讯作者：
OSTER, G