کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8876586 1623756 2018 35 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A computational model for the joint onset and development
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل محاسباتی برای شروع و توسعه
کلمات کلیدی
شروع مشترک اینترنشنال، کاویتاسیون مشترک، واکنش-انتشار
ترجمه چکیده
اتصالات اجزای اسکلت را متصل می کنند و حرکت را فعال می کنند. ظهور و توسعه مفصل به علت عوامل ژنتیکی، بیوشیمیایی و مکانیکی متفاوت است. در مرحله جنینی، فرآیندهای بیوشیمی کنترل شده برای رشد سازماندهی حیاتی هستند. ما یک مدل محاسباتی ایجاد کردیم که پیش بینی کننده ظاهر، محل و توسعه مفاصل در مرحله جنینی است. وقایع بیوشیمیایی با معادلات انتشار واکنش با مولکولهای عمومی نشان داده شده است که نشان دهنده مولکول ها است که 1) محل تعیین کننده محل را نشان می دهد، 2) ترویج تکثیر و سنتز ماتریس، 3) تعیین غضروف مفصلی. مدل ما برای تمایز سلول از سلول های مزانشیمی به سلول های قبل از غضروفی، سپس سلول های غضروف و غضروف مفصلی به حساب می آید. این معادلات واکنش انتشار با استفاده از روش عناصر محدود شده حل شد. از یک جوانه مزانشیمی فالانکس، مدل پیش بینی رشد، شکاف مفصل، مورفولوژی مفصل و تشکیل غضروف مفصلی را پیش بینی می کند. پیش بینی ما از بیان ژن در طول توسعه، با نمایه های بیان مولکولی توسعه مشترک، مطابقت دارد. مدل محاسباتی ما نشان می دهد که ابعاد اولیه اولیه به اثرات نفوذ نفوذ نفوذ می کند و به این ترتیب الگوهای تورینگ که محل حفره ها را تعیین می کنند، تعیین تعداد اتصالات در یک زادگاه است.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک علوم کشاورزی و بیولوژیک (عمومی)
چکیده انگلیسی
Joints connect the skeletal components and enable movement. The appearance and development of articulations is due to different genetic, biochemical, and mechanical factors. In the embryonic stage, controlled biochemical processes are critical for organized growth. We developed a computational model, which predicts the appearance, location, and development of joints in the embryonic stage. Biochemical events are modeled with reaction diffusion equations with generic molecules representing molecules that 1) determine the site where the articulation will appear, 2) promote proliferation, and matrix synthesis, and 3) define articular cartilage. Our model accounts for cell differentiation from mesenchymal cells to pre-cartilaginous cells, then cartilaginous cells, and lastly articular cartilage. These reaction-diffusion equations were solved using the finite elements method. From a mesenchymal 'bud' of a phalanx, the model predicts growth, joint cleavage, joint morphology, and articular cartilage formation. Our prediction of the gene expression during development agrees with molecular expression profiles of joint development reported in literature. Our computational model suggests that initial rudiment dimensions affect diffusion profiles result in Turing patterns that dictate sites of cleavage thereby determining the number of joints in a rudiment.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Theoretical Biology - Volume 454, 7 October 2018, Pages 345-356
نویسندگان
, , , , ,