A mechanochemical model for embryonic pattern formation: coupling tissue mechanics and morphogen expression.
A mechanochemical model for embryonic pattern formation: coupling tissue mechanics and morphogen expression.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0082617
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Marciniak-Czochra A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mercker M;Hartmann D;Marciniak-Czochra A
受最近实验结果的启发，我们提出了一种基于组织曲率与化学因子扩散信号耦合的胚胎模式形成的新机制。我们使用能量最小化方法推导了一个新的数学模型，并表明该模型生成了与实验观察到的结构一致的各种形态发生素和曲率模式。所提出的机制超越了经典的图灵概念，该概念需要具有显着不同扩散率的两个形态发生素之间的相互作用。我们的研究表明，生物力学力如何取代难以捉摸的长程抑制剂，并在不存在化学预模式的情况下形成稳定的空间异质结构。我们提出了新的实验方法来果断地检验我们的中心假设，即组织曲率和形态发生素表达在正反馈回路中耦合。
Motivated by recent experimental findings, we propose a novel mechanism of embryonic pattern formation based on coupling of tissue curvature with diffusive signaling by a chemical factor. We derive a new mathematical model using energy minimization approach and show that the model generates a variety of morphogen and curvature patterns agreeing with experimentally observed structures. The mechanism proposed transcends the classical Turing concept which requires interactions between two morphogens with a significantly different diffusivity. Our studies show how biomechanical forces may replace the elusive long-range inhibitor and lead to formation of stable spatially heterogeneous structures without existence of chemical prepatterns. We propose new experimental approaches to decisively test our central hypothesis that tissue curvature and morphogen expression are coupled in a positive feedback loop.
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影响因子：
64.8
作者：
Hobmayer, B;Rentzsch, F;Holstein, TW
通讯作者：
Holstein, TW
DOI：
10.1098/rstb.1952.0012
发表时间：
1952-01-01
期刊：
PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY OF LONDON SERIES B-BIOLOGICAL SCIENCES
影响因子：
--
作者：
TURING, AM
通讯作者：
TURING, AM
影响因子：
11.8
作者：
Desprat, Nicolas;Supatto, Willy;Farge, Emmanuel
通讯作者：
Farge, Emmanuel
影响因子：
21.3
作者：
The, I;Perrimon, N
通讯作者：
Perrimon, N
影响因子：
0.7
作者：
Beloussov, LV;Grabovsky, VI
通讯作者：
Grabovsky, VI