چگونه zebrafish خود را راه راه

الگوهای حیوانات - راه راه و لکه و گل دیده می شود در طبیعت - یک منبع بی پایان شیفتگی و در حال حاضر محققان در دانشگاه حمام باید توسعه یافته و قوی مدل ریاضی برای توضیح دهید که چگونه یکی از مهم گونه zebrafish توسعه آن راه راه.

در قلمرو حیوانات آرایش پوست سلول های رنگدانه شروع می شود در طول مرحله جنینی از توسعه ساخت الگوی شکل گیری یک منطقه علاقه زیادی نه تنها برای ذخیره کردن مخاطب بلکه برای دانشمندان در خصوص توسعه زیست شناسان و ریاضیدانان.

Zebrafish ارزشمند برای مطالعه بیماری های انسان است. این فروتن آب شیرین minnows ممکن است به نظر می رسد کمی در مشترک با پستانداران اما در واقع آنها نشان می دهد بسیاری از شباهت ژنتیکی به گونه ما و به رخ کشیدن یک لیست مشابه از ویژگی های فیزیکی (از جمله عمده ترین اندام).

Zebrafish همچنین ارائه اساسی بینش پیچیده و اغلب شگرف فرآیندهای است که زیر بنای زیست شناسی. تحصیل خود را ظاهر قابل توجه ممکن است در زمان مربوط به پزشکی پس از شکل گیری الگوی مهمی است که به طور کلی از ویژگی های ارگان های توسعه است. بنابراین درک بهتر از رنگدانه شکل گیری الگوی ممکن است به ما بینش به بیماری های ناشی از اختلال در سلول ترتیبات عرض اندام.

جدید مدل ریاضی ابداع در حمام هموار راه را برای بیشتر اکتشافات به رنگدانه الگودهی سیستم ها و شباهت خود را در سراسر گونه های مختلف. رنگدانه در zebrafish یک مثال از یک پدیده اورژانس - یکی که در آن افراد (سلول ها در این مورد است) همه اقدام با توجه به خود قوانین محلی می توانند خود سازماندهی به شکل یک دستور الگوی در یک مقیاس بسیار بزرگتر از یکی ممکن است انتظار داشت. نمونه های دیگر از اورژانس پدیده در زیست شناسی شامل هجوم آوردند از سار و هماهنگ شنا دیده در مدارس از ماهی است.

دکتر کیت یاتس ریاضیدان از حمام که رهبری این مطالعه گفت: "این شگفت انگیز به فکر می کنم که این سلول های رنگدانه همه اقدام بدون هماهنگی متمرکز کنترل قابل اعتماد می تواند تولید راه راه, الگوهای ما در zebrafish. ما مدل سازی برجسته قوانین محلی است که این سلول ها استفاده کنید برای ارتباط برقرار کردن با یکدیگر به منظور تولید این الگوها استوار."

"چرا مهم است برای ما برای پیدا کردن درست یک مدل ریاضی برای توضیح راه راه در zebrafish?" می پرسد پروفسور رابرت Kelsh همکاری نویسنده از مطالعه. "تا حدودی به دلیل رنگدانه الگوهای جالب و زیبا در حق خود. اما همچنین به این دلیل که این راه راه هستند به عنوان مثال یک کلید توسعه روند. اگر ما می تواند درک آنچه که در الگوی توسعه یک ماهی جنین, ما ممکن است قادر به دست آوردن بینش عمیق تر به این مجموعه طراحی رقص از سلول های درون جنین به طور کلی."

این راه راه از فیلم "وحشی نوع' zebrafish تشکیل شده از رنگدانه های حاوی سلول های به نام chromatophores. وجود دارد سه نوع مختلف از chromatophore در ماهی به عنوان حیوانات, توسعه, این سلول های رنگدانه تغییر در اطراف بر روی حیوانات سطح تعامل با یک دیگر و خود-سازماندهی به الگوی مخطط که برای ماهی ها نام برد. گاهی اوقات جهش به نظر می رسد تغییر چگونه سلول های ارتباط برقرار کردن با یکدیگر در الگوی توسعه و در نتیجه پر از لکه پلنگ-پوست و یا پیچ و خم مانند تودرتو نشانه گذاری.

دانشمندان می دانم که بسیاری در مورد فعل و انفعالات بیولوژیکی مورد نیاز برای خود سازمان از zebrafish را سلول های رنگدانه اما شده است وجود دارد برخی از عدم اطمینان در مورد اینکه آیا این فعل و انفعالات ارائه یک توضیح جامع برای چه این الگوها شکل. برای تست بیولوژیکی نظریه حمام تیم طراحی و توسعه یک مدل ریاضی است که شامل سه سلول نوع و همه خود را شناخته و انفعالات. مدل موفق ثابت شده است پیش بینی الگوی توسعه از هر دو نوع وحشی و ماهی جهش یافته.

ریاضیدانان شده اند در تلاش برای توضیح دهید که چگونه zebrafish راه راه شکل برای سال های بسیاری با این حال بسیاری از قبلی مدلسازی تلاش نتوانسته اند به حساب برای طیف گسترده ای از مشاهده ماهی جهش یافته الگوهای. جنیفر اوون دانشمند مسئول ساختمان و در حال اجرا این مدل گفت: "یکی از مزایای مدل ما این است که با توجه به پیچیدگی آن می تواند کمک به پیش بینی رشد نقص از برخی کمتر درک جهش. برای مثال مدل ما می تواند کمک به پیش بینی cell-cell interactions که معیوب در جهش مانند پلنگ است که صفحه نمایش نقاط است."

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.