随机波动促进Notch-Delta信号通路中细胞有序模式形成
摘要：Notch-Delta信号通路介导细胞分化，参与许多调控过程，包括通过促进邻近细胞之间的交替细胞命运，在组织中进行时空编码。在多细胞水平上，这种“横向抑制”原则导致了发送器和接收器细胞的棋盘图案。虽然我们已经了解随机性如何调节细胞命运的规范化，但对于细胞水平上的随机波动在多细胞模式形成过程中如何传播的了解甚少。在这里，我们对具有两种不同噪声类型（shot和white）的多细胞系统中的Notch-Delta通路的随机波动进行建模。结果表明，中等波动会减少无序性并引导多细胞晶格朝着更接近棋盘状的模式发展。通过进一步分析细胞命运转变事件，我们证明中等噪声幅度提供了足够的扰动来促进无序模式的“校对”，并使细胞切换到正确的有序状态。相反，高噪声可以覆盖来自邻近细胞的环境信号，并导致有序和无序模式之间的切换。因此，类似于自旋玻璃系统，中等噪声水平使得多细胞Notch系统能够摆脱困惑的模式，并向低能量的棋盘状模式放松，而在大噪声水平下，系统无法找到这个有序的吸引基。
作者：Madeline Galbraith, Federico Bocci, Jos''e N. Onuchic
论文ID：2202.00763
分类：Cell Behavior
分类简称：q-bio.CB
提交时间：2022-10-12