MatheMorphose: een integratief model van ledemaat ontwikkeling

Fascinatie met patroonvorming in levende organismen is millennia oud. Eén van de modellen gebruikt om dit proces te onderzoeken is het zich ontwikkelende lidmaat. Ons begrip van lidmaatontwikkeling is enorm toegenomen in de laatste halve eeuw. Echter, de ingewikkelde interacties tussen biochemische factoren (bv. genen, eiwitten) en biofysische factoren (bv. cel-cel interacties) worden te complex om te begrijpen zonder de hulp van computer (in silico) modellering. Dit onderzoeksvoorstel, MatheMorphosis, stelt een integrale benadering voor om de biofysische en biochemische regulatie van lidmaatontwikkeling te bestuderen. We gaan een multischaal-multifysica (in silico) model opstellen van de vroege stadia van lidmaatontwikkeling en we zullen het model en zijn voorspellingen op verschillende manieren optimaliseren, valideren en bevragen. Tegelijkertijd zullen we een robuust in vivo (in ovo) platform ontwikkelen van de vroege stadia van lidmaatontwikkeling, op basis van de recombinante lidmaattechniek in het kuiken, dat toelaat om in vitro gemanipuleerde cellen te incorporeren en te beoordelen op hun vermogen om complexe weefsels te vormen. Dit experimentele model vormt een ideaal test-bed om specifieke modelvoorspellingen te evalueren en daarmee de state-of-the-art in zowel computer modelleren als lidmaatontwikkeling te bevorderen.