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表观遗传修饰介导的细胞类型转换动力学。 (英语) Zbl 1530.92017年

小结:维持组织内环境稳定需要适当调节干细胞分化。沃丁顿景观认为,细胞中的基因回路形成了不同细胞类型的潜在景观,其中细胞遵循概率景观的引诱物发展成不同的细胞类型。然而,成人干细胞如何在自我更新和分化之间实现微妙的平衡尚不清楚。我们认为表观遗传状态的随机遗传在干细胞分化中起着关键作用,并提出了表观遗传修饰诱导干细胞分化的混合模型。我们的综合模型集成了基因调控网络、表观遗传状态遗传和细胞再生,包括从转录调控到细胞种群的多尺度动力学。通过模型模拟,我们证明了细胞分裂期间表观遗传状态的随机遗传可以自发地诱导细胞分化、去分化和转分化。此外,我们研究了干扰表观遗传修饰和引入额外转录因子对去分化和转分化概率的影响,揭示了细胞重编程的潜在机制。这个生物信息学该模型对干细胞分化和细胞重编程的复杂机制提供了有价值的见解,并为加强再生医学领域提供了一条有希望的途径。

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