De rol van zelf-organizerende patronen in de coördinatie van de celcyclus

Overal rondom ons kunnen we patronen observeren in de natuur die zichzelf spontaan vormen door een proces dat zelf-organisatie is genaamd. Voorbeelden van zulke zelf-organizerende patronen vinden we terug op alle schalen, gaande van vegetatiepatronen, tot patronen op dierenhuiden, en intracellulaire patronen van bio-polymeren zoals microtubuli. Dit universele karakter van patroonvorming laat toe om methoden van de statistische fysica, niet-lineaire dynamica en de algemene theorie van patroonvorming te gebruiken om hun gedrag te bestuderen in heel verschillende natuurlijke contexten.De centrale doelstelling van dit project is om zulke methoden, waar ik expertise in heb opgebouwd gedurende mijn doctoraat in de context van een ander biologisch systeem, te gebruiken om fundamentele vragen te beantwoorden over de rol die zelf-organizerende patronen spelen in de coördinatie van de celcyclus in de ruimte en de tijd. De ontwikkelde modellen zullen gecombineerd worden met experimenten met celvrije extracten gemaakt van kikkereitjes om zodoende celcyclus processen te reconstitueren in vitro in een microfluidisch apparaat. Een dergelijke synergistische aanpak zal ons tonen hoe biochemische interacties, celkernen en microtubuli zichzelf organizeren in veranderende patronen, en hoe zulke patronen de progressie door de celcyclus beïnvloeden.

Trefwoorden:Pattern formation, Self-organization, Nonlinear dynamics, Cell cycle coordination, Xenopus laevis frog cell-free extracts

Disciplines:Dynamische systemen en ergodische theorie, Moleculaire biofysica, Partiële differentiaalvergelijkingen, Biologie en andere natuurwetenschappen, Complexe systemen, Nonlineaire wetenschappen, Celdeling, Cytoskelet, Intracellulaire compartimenten en transport, Moleculaire en celbiologie niet elders geclassificeerd