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‘Celular Mosh los investigadores de las ayudas del hoyo’ entender la formación del tejido

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Los investigadores llevados por la universidad de Dundee han desarrollado una manera de explorar un “celular mosh el hoyo” que puede verter la luz en procesos tales como desarrollo del embrión, curación herida y crecimiento del cáncer.

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Trabajando con los colegas en la universidad de Aberdeen, han desarrollado el modelo de cima activo (AVM), un nuevo modelo de cómputo que permite que los científicos examinen con mayor profundidad que nunca antes de cómo las células se mueven en una variedad de procesos biológicos.

Los tejidos epiteliales, tales como la piel o la guarnición de los órganos internos, actúan como barreras al ambiente. Para formar una barrera eficaz, las células en epithelia tienen que ser embaladas de cerca juntas. Estos tejidos epiteliales se forman y se forman durante el desarrollo embrionario, mientras que no interrumpen la conectividad del tejido.

Esto se alcanza vía los intercambios cuidadosamente orquestrados entre los vecinos – supuestas intercalaciones de la célula. Estas intercalaciones también desempeñan los papeles dominantes durante la reparación y la regeneración del tejido. Los mecanismos detrás de intercalaciones – un proceso de la importancia fundamental para la función apropiada del tejido – no se entienden completamente.

El AVM permitirá que áreas mucho más grandes de células individuales sean estudiadas, casi 10 veces el tamaño previamente posible. Esto proveerá de científicos una mayor comprensión de estos sistemas activos y han comparado a los mecánicos de los tejidos, algo previamente a los fans de observación para mosh lejos en los carruajes.

La “comprensión de la aparición del comportamiento colectivo de células en los tejidos es cuál está interesado nuestro modelo en la explicación,” dijo al autor importante Rastko Sknepnek, conferenciante en la física dentro de la división de Dundee de biología de cómputo. “Este comportamiento tiene sellos de un sistema activo. Los sistemas activos pueden ser una escuela de pescados, un embrión que se convierte o aún mosh el hoyo en un concierto de rock, que es muy una analogía bien conocida entre la gente que trabaja en esta área.

“Cada persona en mosh hoyo tiene su propia opción en donde moverse sino también ser afectado por ésos alrededor de ellos. Si usted compara la biología que estamos interesados adentro con este escenario, cada persona es como una célula, y hemos construido un modelo que puede mirar la actividad y el movimiento de la gente en mosh hoyo.”

El AVM combina la física de sistemas activos, que se acredita con la descripción de comportamientos de sistemas tales como multitudes de pájaros, escuelas de pescados y muchedumbres humanas, con el modelo de cima – de uso general para estudiar las propiedades mecánicas de tejidos epiteliales. El AVM no sólo permite cómputos muy eficientes pero también incorpora los acontecimientos de la intercalación de la célula de una manera natural.

El proyecto interdisciplinario combinó la experiencia biológica de Kees Weijer, de la escuela de la universidad de ciencias de la vida, con el conocimiento de modelado de Sknepnek y Silke Henkes, un conferenciante en la física en el instituto para los sistemas complejos y la biología matemática en la universidad de Aberdeen. Mucho del trabajo fue realizado por Daniel Barton, estudiante graduado en el laboratorio de Sknepnek.

La etapa siguiente del proyecto considerará al equipo de investigación aplicar el modelo a la investigación de Weijer sobre la dinámica durante embriogénesis, el proceso de la célula y del tejido por el cual el embrión forma y se convierte.

“Ahora realizaremos el trabajo con la investigación biológica existente que mejorará el modelo más futuro,” dijimos a Sknepnek. “Queremos trabajar con otros investigadores para ampliar el modelo a otros sistemas, particularmente superficies curvadas tales como ésos encontrados en la tripa.”

Debido a su eficacia, el AVM permitirá que los investigadores exploren modelos del movimiento de la célula sobre tamaños previamente inaccesibles, mientras que conserva la resolución de células individuales. Esto puede ayudar a entender cómo a colectividades de células organizar y controlar su comportamiento en la escala del tejido entero, proporcionando nuevas penetraciones en procesos tales como desarrollo de embriones y de la metástasis del cáncer.