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PID2019-110868GB-I00

Financiado

UN MODELO COMPUTACIONAL ONLINE DE LA MORFOGENESIS DE LAS EXTREMIDADES EN 3D

EL DESARROLLO DE ORGANISMOS MULTICELULARES ES UN PROCESO PROFUNDAMENTE COMPLEJO, EN EL CUAL MULTIPLES TIPOS DE CELULAS CRECEN, SE DIFERENCIAN E INTERACCIONAN ENTRE ELLAS PARA CREAR ESTRUCTURAS ORGANIZADAS CON FUNCIONES INTEGRADAS,... ver más

01/01/2019

Líder desconocido

351K€

Presupuesto del proyecto: 351K€

Líder del proyecto Líder desconocido

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Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2019-01-01

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Líder del proyecto Líder desconocido

Presupuesto del proyecto 351K€

Descripción del proyecto EL DESARROLLO DE ORGANISMOS MULTICELULARES ES UN PROCESO PROFUNDAMENTE COMPLEJO, EN EL CUAL MULTIPLES TIPOS DE CELULAS CRECEN, SE DIFERENCIAN E INTERACCIONAN ENTRE ELLAS PARA CREAR ESTRUCTURAS ORGANIZADAS CON FUNCIONES INTEGRADAS, COMO EL CORAZON, EL CEREBRO Y LAS EXTREMIDADES, LA REGULACION DE ESTE PROCESO ESTA GOBERNADA FUNDAMENTALMENTE POR REDES GENETICAS (GRNS) CODIFICADAS EN EL GENOMA (CONTROLANDO LOS MECANISMOS DE COMUNICACION ENTRE CELULAS A TRAVES DE VIAS DE SEÑALIZACION Y LOS MECANISMOS DE DECISION EN REDES DE FACTORES DE TRANSCRIPCION), EN CONSECUENCIA, LA COMPRENSION DEL FUNCIONAMIENTO DE REDES GENETICAS TIENE UN ENORME POTENCIAL DE IMPACTO A NIVEL CIENTIFICO Y MEDICO (PARTICULARMENTE EN REGENERACION DE ORGANOS E INGENIERIA DE TEJIDOS), ESTO REQUIERE, SIN EMBARGO, SUPERAR IMPORTANTES DESAFIOS: EL COMPORTAMIENTO Y FUNCIONES DE ESTAS REDES GENETICAS SOLO PUEDE COMPRENDERSE COMPLETAMENTE A TRAVES DE UN ENFOQUE DE BIOLOGIA DE SISTEMAS, EN EL CUAL LA DINAMICA DE TODA LA RED ES CONSIDERADO, MIENTRAS QUE, POR EL CONTRARIO, LOS INVESTIGADORES TIENEN QUE ESTUDIAR GENES INDIVIDUALMENTE (POR EJEMPLO CON MUTACIONES), HEMOS COMPLETADO RECIENTEMENTE UN PROYECTO LLAMADO LIMB-NET (2016-2019) CUYO OBJETIVO ES PROPORCIONAR UN PLATAFORMA WEB ACCESIBLE A CUALQUIER INVESTIGADOR EN EL CAMPO DEL DESARROLLO DE EXTREMIDADES, QUE LE PERMITA: A) COMPARTIR PATRONES 2D DE EXPRESION GENETICA (EN DISTINTOS TIEMPOS A LO LARGO DEL DESARROLLO), B) REALIZAR SIMULACIONES CON MODELOS COMPUTACIONALES DE GRNS DE DESARROLLO DE EXTREMIDADES, QUEREMOS FOMENTAR EL USO DE LA PLATAFORMA LIMB-NET ENTRE LA COMUNIDAD CIENTIFICA DURANTE LOS PROXIMOS DOS AÑOS, AUNQUE SABEMOS QUE DEBEMOS ABORDAR 2 OBSTACULOS QUE SURGEN EN LA VERSION ACTUAL: EN PRIMER LUGAR NOS ENCONTRAMOS CON QUE LOS MOVIMIENTOS DE TEJIDO ESTAN PREPROGRAMADOS, EN LUGAR DE ESTAR BAJO EL CONTROL DE LAS REDES REGULADORAS GENETICAS (GRN), ESTO IMPLICA QUE LAS SIMULACIONES PUEDEN PREDECIR FENOTIPOS MOLECULARES (PATRONES DE EXPRESION GENETICA MODIFICADOS), PERO NO PUEDEN PREDECIR MORFOLOGIAS ANORMALES, EN SEGUNDO LUGAR, LIMBNET ACTUALMENTE SOLO SE EJECUTA EN 2D-MAS-TIEMPO, ESTO NOS IMPIDE GESTIONAR EL PRIMER OBSTACULO, DEBIDO A QUE LA MORFOGENESIS FISICA DE LAS EXTREMIDADES (CONTROLADA POR PATRONES DE EXPRESION GENETICA) DEPENDE DE LAS ACTIVIDADES CELULARES 3D Y DE LAS FUERZAS 3D DENTRO DE LOS TEJIDOS,CON EL PROYECTO QUE PROPONEMOS LIMBNET 3D ABORDAMOS AMBOS OBSTACULOS AL INTRODUCIR EN NUESTRA PLATAFORMA VIRTUAL LA OPCION DE SIMULACIONES 3D TOTALMENTE DINAMICAS, MEDIANTE UN NUEVO SOFTWARE GPU (QUE HEMOS PUBLICADO RECIENTEMENTE: YALLA, GERMANN ET AL,2019, CELL SYSTEMS), UNA VEZ COMPLETADA LA INTRODUCCION, LIMBNET-3D PERMITIRA A LOS INVESTIGADORES EDITAR MODELOS, PONER A PRUEBA NUEVAS HIPOTESIS, Y REALIZAR SIMULACIONES SOBRE PREDICCIONES DEL FENOTIPO 3D MODIFICADO DE LA EXTRAMIDADES, TAMBIEN VAMOS A CREAR EL PRIMER MODELO GRN DE ALTA CALIDAD DE EXTREMIDADES, QUE INCLUYE PATRONES A LO LARGO DE LOS 3 EJES ESPACIALES, ESPECIFICACION DE LOS ELEMENTOS ESQUELETICOS Y EL ALARGAMIENTO Y CRECIMIENTO CORRECTO DE ESTE ORGANO, EN CONJUNTO, ESTAS MEJORAS CONVERTIRAN LIMBNET-3D EN UNA REFERENCIA CLAVE - UN LABORATORIO DIGITAL DISTRIBUIDO PARA TODA LA COMUNIDAD DE INVESTIGADORES QUE ESTUDIA EL DESARROLLO DE LAS EXTREMIDADES, UNA VEZ EXITOSO, EL DISEÑO SE CONVERTIRA EN MODELO SOBRE COMO ESTUDIAR EL DESARROLLO DE OTROS ORGANOS (COMO EL DEL CORAZON O EL CEREBRO), ORGANOGENESIS\DESARROLLO DE EXTREMIDADES\RED DE REGULACION GENETICA\EXPRESION GENICA\MODELOS COMPUTACIONALES\SIMULACION NUMERICA

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