PLoS ONE: Symmetriske vs Asymmetrisk Stem celledelinger:? En tilpasning mod kræft

Abstrakte

Traditionelt er det blevet fastslået, at en central egenskab af stamceller er deres evne til at dele sig asymmetrisk. Nylige fremskridt i inducerbare genetiske mærkning forudsat rigelig dokumentation for, at symmetriske stamceller divisioner spiller en vigtig rolle i et voksent pattedyr homeostase. Det er velkendt, at de to typer af celledelinger forskellige med hensyn til stamcellerne fleksibilitet til at udvide, når det er nødvendigt. Tværtimod er konsekvenserne af symmetriske og asymmetriske divisioner for mutation ophobning stadig dårligt forstået. I dette papir studere vi en stokastisk model af en fornyelse væv, og løse optimeringsproblemet af væv arkitektur i forbindelse med mutant produktion. Specifikt studere vi processen med tumorsuppressorgen inaktivering, der normalt finder sted som følge af to “hits”, og som er en af ​​de mest almindelige mønstre i carcinogenese. Vi sammenligne og kontrast symmetrisk og asymmetrisk (og blandet) dæmme celledelinger, og fokusere på den hastighed, hvormed dobbelt ramt mutanter genereres. Det viser sig, at symmetrisk-delende celler generere sådanne mutanter med en hastighed, der er væsentligt lavere end for asymmetrisk-delende celler. Dette resultat holder, om single-hit (mellemliggende) mutanter er ufordelagtige, neutral, eller fordelagtigt. Det er også uafhængig af, om de kræftfremkaldende dobbelt-hit mutanter produceres kun blandt stamcellerne eller også blandt mere specialiserede celler. Vi hævder, at symmetriske stilk celledelinger i pattedyr kunne være en tilpasning, som hjælper sinke udviklingen af ​​kræft. Vi yderligere at undersøge spørgsmålet om den optimale del af stamceller i vævet, og kvantificere bidraget fra ikke-stamceller i mutant produktion. Vores arbejde giver en hypotese for at forklare den observation, at i pattedyrceller, symmetriske mønstre af stamceller division synes at være meget almindelig

Citation:. Shahriyari L, Komarova NL (2013) Symmetriske vs Asymmetrisk Stem celledelinger: en tilpasning mod kræft? PLoS ONE 8 (10): e76195. doi: 10,1371 /journal.pone.0076195

Redaktør: Aditya Bhushan Pant, Indian Institute of Toxicology Forskning, Indien

Modtaget: Juni 6, 2013; Accepteret: August 21, 2013; Udgivet: 29 oktober, 2013