慢涨落塑造胚胎干细胞在分岔附近的细胞信号传导

中文摘要 AI 辅助

可兴奋和振荡响应在细胞信号传导中广泛存在，但这些响应如何在同一系统中产生尚不清楚。我们提出了一个不变圆上鞍结分岔的极简模型，其中慢涨落调节可兴奋状态与振荡状态之间的转换，而噪声驱动兴奋性。将该模型拟合至胚胎干细胞的细胞信号传导数据，揭示这些细胞在分岔附近运作。靠近分岔使细胞能够调节不同的动态状态，提示了多功能细胞信号传导的一般原则。

英文摘要

Excitable and oscillatory responses are widespread in cell signaling, but how these arise in the same system is unclear. We propose a minimal model of a saddle node bifurcation on an invariant circle, where slow fluctuations modulate transitions between excitable and oscillatory states, and noise drives excitability. Fitting the model to cell signaling data from embryonic stem cells reveals that these cells operate close to the bifurcation. Proximity to the bifurcation allows the cell to tune different dynamic states, suggesting a general principle for versatile cell signaling.

发表机构

• Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires (IBioBA) – CONICET（布宜诺斯艾利斯生物医学研究所）
• Partner Institute of the Max Planck Society（马普学会合作所）
• Research and Technology Institute, AREA Science Park（AREA科学园研究与技术研究所）
• Department of Systemic Cell Biology, Max Planck Institute for Molecular Physiology（马克斯·普朗克分子生理学生态细胞生物学系）
• Leiden Academic Centre for Drug Research, Leiden University（莱顿大学莱顿药物研究学术中心）

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