Bakgrund: Neuronisk migration, den process genom vilken neuroner migrerar från sin ursprungsort till sin slutliga position i hjärnan, är en central process för normal hjärnutveckling och funktion. Framsteg i experimentella tekniker har avslöjat mycket om många av de molekylära komponenter som är involverade i denna process. Trots dessa framsteg har man ännu inte helt förstått hur molekylära maskineri fungerar tillsammans för att styra migreringsprocessen. Här presenterar vi en beräkningsmodell för neuronal migration, där fyra viktiga molekylära enheter, Lis1, DCX, Reelin och GABA, bildar ett molekylärt program som medlar om migrationsprocessen. Resultat: Modellen simulerade den dynamiska migrationsprocessen, i överensstämmelse med in-vivo observationer av morfologiska, cellulära och population-nivå fenomen. Närmare bestämt reproducerade modellen migreringsfaser, cellulär dynamik och populationsfördelningar som överensstämmer med experimentella observationer i normal neuronal utveckling. Vi testade modellen under minskad aktivitet av Lis1 och DCX och fann en avvikande utveckling liknande observationer i Lis1 och DCX tysta uttryck experiment. Analys av modellen gav upphov till oförutsedda insikter som kunde vägleda framtida experimentella studier. Specifikt: (1) modellen avslöjade möjligheten att under förhållanden av Lis1 reducerat uttryck, neuroner upplever en oscillerande neuron-glial association före det multipolära stadiet; och (2) vi hypotes att observerade morfologiska variationer hos råttor och möss kan förklaras med en enda skillnad i det sätt som Lis1 och DCX stimulerar bipolär motilitet. Av detta gör vi följande förutsägelser: (1) under reducerad Lis1 och förstärkt DCX uttryck, förutspår vi en minskad bipolär migration hos råttor, och (2) under förstärkt DCX uttryck hos möss vi förutsäga en normal eller en högre bipolär migration.
I detta projekt formulerade vi en delmängd av de molekylära faktorerna baserat på deras funktionalitet i processen REF.
How neurons migrate: a dynamic in-silico model of neuronal migration in the developing cortex
{'venue': 'BMC Systems Biology', 'journal': 'BMC Systems Biology', 'mag_field_of_study': ['Biology', 'Computer Science', 'Medicine']}