月度通讯

莱斯特大学科学家开发首个多尺度计算机模型捕捉人画面方面-进程引导组织器官开发

计算机建模自受孕后第一批细胞提供新洞察力,通过个性化医学和细胞理疗可产生新方法处理疾病

莱斯特大学的科学家创建了第一个计算机模型,捕捉人体轮廓中的基因网络,即我们细胞开始开发组织器官的点,曾称它为“生命中最重要的时间”。

过程详解于最近出版的期刊论文stem单元格报表.

封装过程指胚胎内生成细胞 负责生物体内组织器官开发精子精化鸡蛋细胞时,细胞分化成更多细胞,这些细胞基本与原创完全相同。约14天后加注时,这些细胞开始划分成三种不同类型的细胞,然后由这些细胞负责生长身体所有部分:mesodem、etoderm和ectodem

曾被科学家Lewis Wolpert称为'生命中最重要的时间'

伦理技术限制阻止了人类胚子求取点研究,但利斯特大学研究者现已创建计算机模型,重构过程后的决策程序,并允许科学家预测基因变化如何影响特定细胞命运

它可以允许科学家按需工程细胞类型并进行病人专用建模以定制处理以适应病人基因组剖面

主研究者Himanshu Kaul博士多级紧急生物工程实验室莱斯特大学工程学院表示道 14天后 多数政府不允许研究人类胚子封装是人体创建细胞准备帮助组装器官的重要第一步,但是我们真的没有窗口对人加注,直到技术出现时复制盘中加注的方方面面捕捉全复杂性 人类加注仍然离远点 技术揭示出史无前例的洞见

still,这种所谓的边加过程复杂,我很受鼓舞地看到,对比实验观察时,预测的精度。这一点意义重大,因为它验证了我们捕捉多尺度决策技术,即基因交互作用细胞活动转而构造细胞的微环境,产生ectoderm、mesoderm和etherm类细胞

显示这些细胞的出现如何连接基因网络 最终如何控制这些细胞 是我们工作的关键新奇设置平台按需编程特定多细胞结果这种方法也很重要,因为它在理解疾病机制方面可以发挥作用。例如,我们不理解哮喘等疾病,因为多重基因并发现在我们有工具或方法 科学家可以使用 真正取笑

计算机模型模拟基因网络协同工作基因产生蛋白质并被激活, 所以科学家首先需要理解这些基因如何协同工作 驱动细胞行为考尔博士随后可以修改模拟基因并查看对虚拟细胞聚域的影响检验结果后使用Peter Zandstra教授在加拿大多伦多大学实验室开发技术进行验证,使科学家能够捕捉胚胎外加注的方方面面

多病因基因网络变化而出现,而本项研究现在为个体基因层次和器官或组织层次所发生之事提供了缺失的链路

考尔博士补充道:“我们正在逐步综合理解生物过程,从基因到细胞和组织层次这需要计算方法可连接这些相异尺度的交互我的工作为实现这一目标铺平了道路, 我希望它能为更深入的洞察力和下一代模型铺平道路, 包括在我的实验室里, 使我们能够更精确地理解人文发展和疾病, 并使用知识开发个性化治疗方法。”

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