135 ورقة بحثية
تقدم هذه الورقة طريقة لليثوغرافيا الضوئية متعددة الاستخدامات باستخدام كواشف متاحة تجارياً لنمذجة أجهزة الموائع الدقيقة المغلقة بجزيئات حيوية متنوعة، مما يتيح التعديل السطحي في الموقع ويوضح المزايا المتميزة للارتباط التساهمي مقابل غير التساهمي للحمض النووي (DNA) من أجل التقاط الهدف والتعبير الجيني، على التوالي.
تقدم هذه الورقة خوارزمية محسنة لتتبع الخلايا تستخدم الأنظمة متعددة الوكلاء المفتوحة ومرشح كالمان الموسع لنمذجة وتوصيف وتوقع الديناميكيات المعقدة والتفاعلات والنسل لمجموعات الخلايا غير المتجانسة، مثل خلايا الساركوما العظمية والخلايا الجذعية الميزنكيمية، في فيديوهات المجهر للزراعة المشتركة.
من خلال دمج النسخ الوراثي المكاني ونسخ الخلية الواحدة، تكشف هذه الدراسة أن مرض السيلياك يخل بالتنظيم الطبيعي للخبايا والزغبات من خلال تقصير المسافات بين الخلايا الميزنشيمية المنتجة لـ BMP وWNT، مما يتسبب في اكتساب الخلايا المعوية هوية جديدة شاذة تتميز بتداخل البرامج المناطقية والتحول النسيجي المعدي.
تقدم هذه الورقة نموذجاً قائماً على الوكلاء باستخدام "نت لوجو" (NetLogo) يحاكي بنجاح المراحل الرئيسية لبلمرة الأكتين، بما في ذلك ظاهرة التدرج العالمي (global treadmilling) والمنافسة بين النواة والاستطالة، مما يثبت فائدته كأداة لمحاكاة الآليات الجزيئية المعقدة من خلال التلاعب بالمعلمات.
طوّر المؤلفون طريقة فك التداخل الحسابي مدمجة مع نموذج سكاني للتغلب على قيود علم البروتينيات الكلي وعدم كمال التزامن الخلوي، ونجحوا في تحديد ديناميكيات البروتين المعتمدة على دورة الخلية لـ 563 بروتيناً في خميرة التبرعم وكشف اختلافات أيضية كبيرة عبر مراحل دورة الخلية.
تقدم هذه الورقة شبكات "بتري" الهرمية الإشارية، وهي صياغة حوسبية مبتكرة تحقق ديناميكيات عتبية ناشئة وتوازناً داخلياً تلقائياً من خلال الربط ثنائي الاتجاه بين الحالة الأيضية (مستويات ATP) والتحكم التنظيمي، مما يتيح إعادة محاكاة سلوكيات خلوية تكيفية في البيئة الحاسوبية مثل تبديل المساراتات والتراكم النوعي للأدوية في الأنسجة دون برمجة صريحة.
تقدم هذه الورقة مصفوفة تماسك قائمة على الطوبولوجيا لتوضيح أن التنظيم الهرمي، وتحديداً الطبقة الوسطى الغنية بالتغذية الراجعة الكثيفة، يُمكّن شبكات التنظيم الجيني المتناثرة من تحقيق تنسيق تنظيمي عالمي قوي من خلال الحفاظ على التماسك الهيكلي عبر مستويات التناثر المتفاوتة.