Chemical waves in cell and developmental biology.
Chemical waves in cell and developmental biology.
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DOI：
10.1083/jcb.201701158
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发表时间：
2018-04-02
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Di Talia S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Deneke VE;Di Talia S
Deneke和Di Talia回顾了化学波如何控制远距离细胞功能的时空协调。许多生物事件，如神经冲动的传播、早期胚胎发生的同步细胞周期和集体细胞迁移，必须在非常长的距离上以惊人的速度协调。这种快速的协调不能通过简单的分子扩散来实现，需要专门的机制。虽然主动运输可以提供一种直接和有效的方式来穿越亚细胞结构，但它不能解释生物学中发现的最快速的协调例子。相反，这些似乎是由涉及化学活动行波的机制驱动的，这些机制能够在生物或物理系统中快速传播信息。事实上，我们探测信号通路动力学的能力的最新进展揭示了许多通过传播化学波协调细胞和发育过程的例子。在这里，我们将回顾这些波的理论原理;强调最近的文献在不同的背景下，从趋化性发展的作用;并讨论开放的问题和未来的观点化学波的研究作为细胞和组织生理学的一个基本特征。
Deneke and Di Talia review how the spatiotemporal coordination of cellular functions across large distances is controlled by chemical waves. Many biological events, such as the propagation of nerve impulses, the synchronized cell cycles of early embryogenesis, and collective cell migration, must be coordinated with remarkable speed across very large distances. Such rapid coordination cannot be achieved by simple diffusion of molecules alone and requires specialized mechanisms. Although active transport can provide a directed and efficient way to travel across subcellular structures, it cannot account for the most rapid examples of coordination found in biology. Rather, these appear to be driven by mechanisms involving traveling waves of chemical activities that are able to propagate information rapidly across biological or physical systems. Indeed, recent advances in our ability to probe the dynamics of signaling pathways are revealing many examples of coordination of cellular and developmental processes through traveling chemical waves. Here, we will review the theoretical principles underlying such waves; highlight recent literature on their role in different contexts, ranging from chemotaxis to development; and discuss open questions and future perspectives on the study of chemical waves as an essential feature of cell and tissue physiology.
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影响因子：
16.6
作者：
Bischof J;Brand CA;Somogyi K;Májer I;Thome S;Mori M;Schwarz US;Lénárt P
通讯作者：
Lénárt P
影响因子：
9.9
作者：
Collins SR;Yang HW;Bonger KM;Guignet EG;Wandless TJ;Meyer T
通讯作者：
Meyer T
DOI：
10.1083/jcb.201211039
发表时间：
2013-07-22
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Antunes M;Pereira T;Cordeiro JV;Almeida L;Jacinto A
通讯作者：
Jacinto A
影响因子：
13.8
作者：
Ferrell, James E., Jr.;Ha, Sang Hoon
通讯作者：
Ha, Sang Hoon
影响因子：
4.5
作者：
El-Sherif, Ezzat;Zhu, Xin;Brown, Susan J.
通讯作者：
Brown, Susan J.