یک مدل محاسباتی از تصمیم گیری سلول های بنیادی برای حفظ هم ایستایی بافت

در طی فرایند رشد و نمو یک موجود پرسلولی به مرحله ای می رسیم که حفظ پایداری شرایط موجود اهمیت پیدا می کند. با توجه به عمر محدود اکثر سلول های بالغ در بسیاری از بافت ها، به نوساری بافت نیاز است. سلول های بنیادی به دلیل توانایی نوساری خود و همپنین تمایز به سلول های دیگر در فرایند هموستازی یا هم ایستایی نقش اساسی دارند. با توجه به نیاز دقیق بافت در تعداد سلول های تمایز یافته و همچنین حفظ نسبت سلول های بنیادی و برقراری تعادل جهت حفظ هم ایستایی، به نظر می رسد که باید مکانیسم دقیقی برای برآورده شدن هم ایستایی وجود داشته باشد. با در نظر گرفتن اینکه کلیه فرایندها در سلول های زنده ماهیت احتمالاتی دارند و وجود نویز بخش جدایی ناپذیر در این فرایندها می باشد یک مدل محاسباتی برای یک سیستم دارای سه نقطه پایدای ارائه شده است که با وجود توزیع نویز در ژن های تصمیم گیرنده در تمایز سلولی و یا خودنوسازی سلول های بنیادی، می تواند حالت تعادل را ایجاد و کنترل نماید. در این مدل وجود نویز نه به عنوان یک اختلال بلکه به عنوان یک شرط ضروری برای کنترل تصمیم گیری سلولی مطرح می شود. سوییچ های تصمیم گیری سلولی در حضور میزان کنترل شده ای از نویز می توانند به واسطه تقسیم های متقارن و غیرمتقارن، نسبت سلول های بنیادی و سلول های تمایزیافته برای حفظ حالت تعادل را فراهم کنند. این مدل همچنین توصیف می کند که چگونه رخداد جهش در طی تقسیمات متوالی سلول های بنیادی، می تواند به تدریج منجر به پیری و یا سرطانی شدن بافت در زمان کوتاه شود.

Keywords:

مدل سازی تمایز , سوئیچ تصمیم گیری , تقسیم سلولی