重要提醒:2025.12.15 12:00-12:50期间发布的求助,下载出现了问题,现在已经修复完毕,请重新下载即可。如非文件错误,请不要进行驳回。

Theory of mechanochemical patterning and optimal migration in cell monolayers

物理 机械敏感通道 光遗传学 细胞迁移 生物物理学 信号 图案形成 活性物质 干扰 纳米技术 生物系统 生物 细胞生物学 细胞 神经科学 材料科学 生物化学 遗传学 离子通道 受体 热力学
作者
Daniel Boocock,Naoya Hino,Natália Ružičková,Tsuyoshi Hirashima,Édouard Hannezo
出处
期刊:Nature Physics [Springer Nature]
卷期号:17 (2): 267-274 被引量:86
标识
DOI:10.1038/s41567-020-01037-7
摘要

Collective cell migration offers a rich field of study for non-equilibrium physics and cellular biology, revealing phenomena such as glassy dynamics, pattern formation and active turbulence. However, how mechanical and chemical signalling are integrated at the cellular level to give rise to such collective behaviours remains unclear. We address this by focusing on the highly conserved phenomenon of spatiotemporal waves of density and extracellular signal-regulated kinase (ERK) activation, which appear both in vitro and in vivo during collective cell migration and wound healing. First, we propose a biophysical theory, backed by mechanical and optogenetic perturbation experiments, showing that patterns can be quantitatively explained by a mechanochemical coupling between active cellular tensions and the mechanosensitive ERK pathway. Next, we demonstrate how this biophysical mechanism can robustly induce long-ranged order and migration in a desired orientation, and we determine the theoretically optimal wavelength and period for inducing maximal migration towards free edges, which fits well with experimentally observed dynamics. We thereby provide a bridge between the biophysical origin of spatiotemporal instabilities and the design principles of robust and efficient long-ranged migration.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
不知道完成签到,获得积分10
刚刚
澎鱼盐完成签到,获得积分10
刚刚
科研迪发布了新的文献求助10
刚刚
旋风狗超人完成签到,获得积分10
刚刚
CodeCraft应助帅气的高跟鞋采纳,获得10
1秒前
1秒前
JTHan发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
1秒前
隐形曼青应助盲盒采纳,获得10
2秒前
gouqi完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
king发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
JasVe发布了新的文献求助10
4秒前
mlxwl发布了新的文献求助10
4秒前
Zx_1993应助sxy采纳,获得20
5秒前
LFZ完成签到 ,获得积分10
5秒前
ww完成签到 ,获得积分20
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
呱啦呱啦发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
Akim应助qtr采纳,获得10
6秒前
6秒前
年糕111发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
烟花应助neko采纳,获得10
7秒前
舒适访彤发布了新的文献求助10
7秒前
ding应助gouqi采纳,获得10
7秒前
哎呀发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1001
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Haematolymphoid Tumours (Part A and Part B, WHO Classification of Tumours, 5th Edition, Volume 11) 400
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
Unraveling the Causalities of Genetic Variations - Recent Advances in Cytogenetics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5466602
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4570422
关于积分的说明 14325272
捐赠科研通 4496951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2463624
邀请新用户注册赠送积分活动 1452586
关于科研通互助平台的介绍 1427567