杰苏斯Pantoja-Hernández；莫伊斯·桑蒂兰 胚胎中胚叶前中胚层细胞圆晶格网络中的分段-时钟同步。 （英语） Zbl 1484.92012年 AIMS数学。 6，第6号，5817-5836（2021）. 小结：体细胞发生是指在分裂动物中，被称为前中胚层（PSM）的组织沿着发育中胚胎的前后轴被分割成称为体节的细胞块的过程。在脊椎动物中，体节产生轴向骨骼、软骨、肌腱、骨骼肌和真皮。Somite的形成是周期性的，这种周期性是由PSM细胞内运行的基因振荡器驱动的，称为分割时钟。PSM细胞之间分割时钟的正确同步对于体细胞发生的正常发育至关重要。当同步性被破坏时，体节形成不规则，因此，起源于体节的组织显示出明显的畸形。在这项工作中，基于斑马鱼分割时钟模型，我们通过数学建模方法研究了PSM细胞同步如何受到以下因素的影响：PSM细胞网络的大小、每个PSM细胞的细胞间相互作用量、这些相互作用的强度、，PSM单元之间的固有差异。有趣的是，我们发现非常小的PSM单元网络无法同步。此外，通过增加网络连接级别，可以纠正PSM单元之间交互强度降低的影响，并且单元之间变化的适度水平可以对同步产生积极影响，特别是在大型网络中。 MSC公司： 92立方厘米 发育生物学，模式形成 92立方37 细胞生物学 关键词：体节发生；眼前中胚层；同步；延迟微分方程；圆形格子 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{J.Pantoja-Hernández}和\textit{M.Santillán}，AIMS数学。6，第6号，5817--5836（2021；Zbl 1484.92012） 全文： 内政部 OA许可证 参考文献： [1] O、 通过非线性延迟反馈控制神经元同步，Biol。赛博。，9569-85（2006年）·Zbl 1169.93338号 ·doi:10.1007/s00422-006-0066-8 [2] S.Strogatz，《同步》，Hyperion，纽约，第1版，2003年。 [3] P.Arkady，同步，Boris Chirikov，Predrag Cvitanovic，Frank Moss，Harry Swinney，纽约，2001年第1版。 [4] 五十、 斑马鱼原肠胚形成：细胞运动、信号和机制，细胞生物学国际评论。，261, 159-192 (2007) ·doi:10.1016/S0074-7696（07）61004-3 [5] S.Gilbert，发育生物学，Sinauer Associates，Inc.，Publishers，Sunderland，Massachusetts，2016年。 [6] T.W.Sadler，Langman医学胚胎学，Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams&Wilkins，费城，2012年。 [7] B.Carlson，人类胚胎学和发育生物学，Elsevier/Saunders，宾夕法尼亚州费城，2014年。 [8] Y.Harima，R.Kageyama，fgf信号的振荡链接和分段时钟中的hes7<i> 货币。操作。遗传学。《开发》，2013年，第484-490页。 [9] P、 人类脊椎节段性疾病的遗传病因学研究进展，纽约州科学院。科学。，1151, 38-67 (2008) [10] M、 脊椎动物胚胎轴的节段模式，《自然遗传学评论》。，9, 370-382 (2008) ·doi:10.1038/nrg2320 [11] M.Maroto，R.A.Bone，J.K.Dale，《细胞分裂发生》，《发育》，（2012），2453-2456。 [12] J、 动物形态发生过程中控制重复结构数量的时钟和波前模型，J.Theor。《生物学》，58，455-476（1976）·doi:10.1016/S0022-5193（76）80131-2 [13] 一、 禽毛基因表达确定了与脊椎动物分割和体细胞发生相关的分子钟，Cell，91，639-648（1997）·doi:10.1016/S0092-8674（00）80451-1 [14] M、 信号基因的复杂振荡网络是小鼠分段时钟的基础，《科学》，3141595-1598（2006）·doi:10.1212/科学1133141 [15] C、 脊椎动物胚胎中片段数量的控制，《自然》，454335-339（2008）·doi:10.1038/nature07020 [16] H、 模拟体细胞发生过程中notch、wnt和FGF信号通路中的耦合振荡：一个综合数学模型，计算。英特尔。神经科学。，2015, 1-16 (2015) [17] J、 转录延迟的自动抑制，电流。《生物学》，第13期，1398-1408页（2003年）·doi:10.1016/S0960-9822（03）00534-7 [18] A.B.Webb，I.M.Lengyel，D.J.Jörg，G.Valentin，F.Jülicher，L.G.Morelli，et al.斑马鱼分段时钟中自主细胞振荡器的持续性、周期和精度，电子生活，（2016），e08438。 [19] E.M.Ùzbudak，J.Lewis，Notch信令同步斑马鱼分段时钟，但不需要创建体节边界，《公共科学图书馆·遗传学》</i> ，（2008），e15。 [20] Y、 缺口信号和体节分段时钟的同步，《自然》，408475-479（2000）·doi:10.1038/35044091 [21] J、 缺口信号、分段时钟和脊椎动物体节的模式，J.Biol。，8, 1-7 (2009) ·doi:10.1186/jbiol111 [22] W、 notch信号的分子逻辑——结构和生物化学观点，《细胞科学杂志》。，121, 3109-3119 (2008) ·doi:10.1242/jcs.035683 [23] R.Kopan，《发育生物学的当前主题：缺口信号传递》，加州圣地亚哥学术出版社，2010年。 [24] E.R.Andersson，U.Lendahl，notch信号的治疗性调制-我们到了吗<i> Nat.Rev.药物发现</i> ，（2014），357-378。 [25] S、 缺口信号：简单的途径变得复杂，《分子细胞生物学自然评论》，7678-689（2006） [26] H、 生前中胚层动态表达模式的细胞模拟，J.Theor。《生物学》，248120-129（2007）·Zbl 1451.92122号 ·doi:10.1016/j.jtbi.2007.05.014 [27] 一、 分段时钟启动、故障和救援期间的同步动力学，《科学》，3171911-1915（2007）·doi:10.1126/科学.1142538 [28] K、 分段时钟的抗噪声和同步振荡，Nature，441，719-723（2006）·doi:10.1038/nature04861 [29] K、 随机单元移动促进分段时钟同步，P.Nat.Acad。科学。，107, 4979-4984 (2010) ·doi:10.1073/pnas.0907122107 [30] O.Cinquin，斑马鱼体细胞发生时钟中的抑制物二聚体，《公共科学图书馆·计算》。生物学</i>，<b>3</b>（2007），e32。 [31] C、 分裂相关斑马鱼基因的两个连锁毛/增强子her1和her7共同作用，以细化交替体节边界，Development，129，3693-3704（2002） [32] A、 Hairy/E（spl）相关（Her）基因是分段振荡器的核心成分，在斑马鱼前部节段边界的形成中与Delta/Notch信号通路显示冗余，Development，1292929-2946（2002） [33] C.Schröter、S.Ares、L.G.Morelli、A.Isakova、K.Hens、D.Soroldoni等人。斑马鱼分段时钟核心电路的拓扑和动力学，《公共科学图书馆·生物》</i> ，（2012），e1001364。 [34] A、 她的蛋白质寿命短，在斑马鱼分割时钟中驱动强大的同步振荡，Development，1403244-3253（2013）·doi:10.1242/dev.093278 [35] J、 细胞控制过程的数学i.对一个基因的负反馈，J.Theor。《生物学》，202-208年第20期（1968年）·doi:10.1016/0022-5193（68）90189-6 [36] M、 关于希尔函数在基因调控网络数学模型中的应用，数学。模型。自然酚类。，3, 85-97 (2008) ·Zbl 1337.92082号 ·doi:10.1051/mmnp:2008056 [37] D、 耦合昼夜节律振荡器的自发同步，Biophys。J.，89，120-129（2005）·doi:10.11529/生物物理.104.058388 [38] J、 《模拟合成多细胞时钟：与群体感应耦合的阻遏物》，P.Nat.Acad。科学。，101, 10955-10960 (2004) ·Zbl 1064.92019年 ·doi:10.1073/pnas.0307095101 [39] W.Wu，W.J.Zhou，T.P.Chen，钉扎控制下线性耦合复杂网络的簇同步，IEEE T.电路i，（2009），829-839·Zbl 1468.93140号 [40] T、 延迟耦合网络中的集群和组同步。E版，86、016202（2012）·doi:10.1103/PhysRevE.86.016202 [41] F、 对称性和参数失配网络中的近似簇同步，混沌：非线性科学的跨学科期刊，26，094823（2016）·Zbl 1382.34048号 ·doi:10.1063/1.4961967年 [42] J、 具有随机扰动的非线性时变时滞耦合复杂网络的集群同步。数学。计算。，291, 52-68 (2016) ·Zbl 1410.34237号 ·doi:10.1016/j.amc.2016.06.030 [43] C、 集群同步：从单层到多层网络，混沌：非线性科学的跨学科期刊，29123120（2019）·Zbl 1429.34056号 ·doi:10.1063/1.5122699 [44] G、 “所有到所有”耦合非线性振荡器种群中的振荡器死亡，Physica D，41，219-231（1990）·Zbl 0693.34040号 ·doi:10.1016/0167-2789（90）90124-8 [45] F、 复杂网络中的kuramoto模型，《物理报告》，610，1-98（2016）·Zbl 1357.34089号 ·doi:10.1016/j.physrep.2015.10.008 [46] J、 同步性由复杂网络上的耦合强度和拓扑决定，Phys。版本E，75，066106（2007）·doi:10.1003/PhysRevE.75.066106 [47] E、 缺口信号和有丝分裂对分段时钟动力学影响的单细胞分辨率成像，Dev.cell，23995-1005（2012）·doi:10.1016/j.devcel.2012.09.09 [48] J、 一类带噪极限环振子的随机相位约简，Phys。修订稿。，102, 194102 (2009) ·doi:10.1103/PhysRevLett.102.194102 [49] K、 伴随法提供了延迟诱导振荡的相位响应函数。修订稿。，109, 044101 (2012) ·doi:10.1103/PhysRevLett.109.044101 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。