电场诱导水螅形态发生的逆转
生物物理
2020-01-08 v4 组织与器官
摘要
形态发生涉及生化、力学与电学过程的动态相互作用。在此我们追问：形态发生的进程在多大程度上可被外电场调控？我们表明，超过某一临界幅值后，外电场可中止水螅再生中的形态发生。此外，高于该临界幅值时，电场甚至可导致逆转动力学：一个完全发育的水螅折叠回其初始球状形态。当电场幅值回落至临界值以下时，形态发生更新的潜能重新显现。这些动力学过程伴随 Wnt3 活性的调制，而 Wnt3 是水螅头部组织者中的核心组分。形态发生逆转被证明由增强的上皮电兴奋触发，并伴随钙活动增强，表明电学过程发挥着指导性作用，其程度足以指引发育轨迹。外场诱导的形态发生逆转，呼吁将既有框架拓展至程序化、前向驱动、层级过程之外。
引用
@article{arxiv.1904.03625,
title = {Electric-induced reversal of morphogenesis in Hydra},
author = {Erez Braun and Hillel Ori},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03625},
year = {2020}
}