Caenorhabditis elegans vulval utveckling ger ett viktigt paradigm för att studera processen för cell ödesbestämning och mönsterbildning under djurutveckling. Även om många gener som styr vulval cell öde specifikation har identifierats, hur de orkestrerar sig för att generera en robust och invariant mönster av cell öden ännu inte helt förstås. Här har vi utvecklat en dynamisk beräkningsmodell som innefattar den aktuella mekanistiska förståelsen av geninteraktioner under denna mönsterprocess. Ett viktigt inslag i vår modell är att inkludera flera former av korstalk mellan den epidermala tillväxtfaktorreceptorn (EGFR) och LIN-12/Notch signaleringsvägar, som tillsammans bestämmer ödena för de sex vulval prekursorcellerna (VPC). Beräkningsanalys, med hjälp av modellkontrollteknik, ger nya biologiska insikter i det regulatoriska nätverket som styr VPC:s ödesspecifikation och förutspår nya negativa återkopplingsslingor. Dessutom visar vår analys att de flesta mutationer som påverkar vulvalutvecklingen leder till stabila ödesmönster trots variationer i synkronicitet mellan VPC. Beräkningssökningar efter grunden för denna robusthet visar att en sekventiell aktivering av EGFR-medierad induktiv signalering och LIN-12 / Notch-medierade sidosignaleringsvägar är nyckeln till att uppnå ett stabilt ödesmönster i cellen. Vi demonstrerar experimentellt en tidsfördröjning mellan aktiveringen av induktiva och laterala signaleringsvägar hos vilda djur och förlusten av sekventiell signalering hos mutanter som visar instabila ödesmönster, vilket bekräftar två viktiga förutsägelser som tillhandahålls av vårt modelleringsarbete. De insikter som vunnits genom vår modellering studie ytterligare dokumentera nyttan av att utföra och analysera mekanistiska modeller för att undersöka komplexa biologiska beteenden.
Vi har bara hittat ett dokument om tillämpningen av formella modeller för cross-talk, REF, som innehåller en modell av de flera sätten av korssamtal mellan EGFR och LIN-12/Notch signalbanor.
Predictive Modeling of Signaling Crosstalk during C. elegans Vulval Development
{'venue': 'PLoS Computational Biology', 'journal': 'PLoS Computational Biology', 'mag_field_of_study': ['Medicine', 'Biology', 'Computer Science']}