Spatial heterogeneities shape the collective behavior of signaling amoeboid cells
Spatial heterogeneities shape the collective behavior of signaling amoeboid cells
复制标题
空间异质性塑造了变形虫信号传导细胞的集体行为
DOI：
10.1126/scisignal.aaz3975
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发表时间：
2020
影响因子：
7.3
通讯作者：
A. Gholami
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
T. Eckstein;E. Vidal;A. Bae;A. Gholami
在其自然栖息地森林土壤中，细胞黏菌盘状盘齿钢霉暴露在障碍物中。盘状骨上皮细胞分泌cAMP，这是促进其长期生存所需的聚集过程的关键细胞外信号分子。在这里，我们研究了环境不均匀性对盘形骨上皮细胞信号传导和模式形成的影响。我们提供了在毫米大小的柱的周期性阵列存在下，信号盘状骨细胞模式形成的实验数据和数值模拟。我们观察到同心的cAMP波几乎同步地在柱子处开始并向外传播。作为对这些圆形波的反应，盘状骨细胞向柱子流动，形成以反映柱子晶格周期性的模式排列的聚集体。我们的研究结果表明，在自然界中，细胞的兴奋性阈值和同步水平是控制细胞间相互作用性质及其环境中空间异质性的两个关键参数。
In its natural habitat in the forest soil, the cellular slime moldDictyostelium discoideumis exposed to obstacles. StarvingDictyosteliumcells secrete cAMP, which is the key extracellular signaling molecule that promotes the aggregation process required for their long-term survival. Here, we investigated the influence of environmental inhomogeneities on the signaling and pattern formation ofDictyosteliumcells. We present experimental data and numerical simulations on the pattern formation of signalingDictyosteliumcells in the presence of periodic arrays of millimeter-sized pillars. We observed concentric cAMP waves that initiated almost synchronously at the pillars and propagated outward. In response to these circular waves, theDictyosteliumcells streamed toward the pillars, forming aggregates arranged in patterns that reflected the periodicity of the lattice of pillars. Our results suggest that, in nature, the excitability threshold and synchronization level of the cells are two key parameters that control the nature of the interaction between cells and spatial heterogeneities in their environment.
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DOI：
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发表时间：
1973
期刊：
影响因子：
--
作者：
V. Krinsky
通讯作者：
V. Krinsky
影响因子：
20.1
作者：
PERTSOV, AM;DAVIDENKO, JM;JALIFE, J
通讯作者：
JALIFE, J
影响因子：
3.3
作者：
Laub, MT;Loomis, WF
通讯作者：
Loomis, WF
心律失常的自动波本质
DOI：
--
发表时间：
1984
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Pertsov;A. K. Grenadier
通讯作者：
A. K. Grenadier
盘基网柄菌聚集过程中避障的动态策略：多智能体系统模型
DOI：
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
作者：
Daniele Proverbio;M. Maggiora
通讯作者：
M. Maggiora