基于表观遗传密码概念的形态发生软件
摘要：形态发生的过程是生物体形状的演化和其部分的分化。这个过程涵盖了从胚胎发生到危机后的再生（如截肢或移植）等各种生物过程。一个基本的理论问题是这些（再）建设的指示确切地存在于哪里，以及它们如何实施？我们最近提出了一套概念，旨在回答这些问题并为形态发生的几何学提供合适的数学形式化 [1]。首先，我们考虑到形状的演化可能是由表观遗传信息决定的，这些信息负责实现不同类型的细胞事件。其次，我们建议一套规则，将这些表观遗传信息转化为对每个细胞的指示信号，以及在每个细胞事件之后对其进行转化。接下来，我们给出细胞状态的概念，由其表观遗传组确定，并给出细胞事件的概念，即细胞状态的变化，并将发育形式化为一个由细胞状态通过5种细胞事件连接的图（树），对应于细胞分裂、细胞生长、细胞死亡、细胞运动和细胞分化的过程。在这里，我们介绍了一种能够模拟从合子开始的3D胚胎演化的形态发生软件，根据我们的理论假设基于一套规则进行模拟，并为表观遗传密码调控的假设提供了一个概念验证。该软件根据合子的表观遗传谱和选择的发育规则参数创建一个发育中的胚胎和相应的细胞事件图。通过改变规则影响胚胎的形状，可以帮助阐明形态成型的基本规律。
作者：N. Bessonov, O.Butuzova, A.Minarsky, R. Penner, C. Soule, A. Tosenberger and N. Morozova
论文ID：1904.10375
分类：Other Quantitative Biology
分类简称：q-bio.OT
提交时间：2019-09-23