Моделирование механизмов регуляции поддержания плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток: кинетический и стохастический подходы

В работе представлены результаты анализа кинетической и стохастической моделей, описывающих динамику функционирования коровой генной сети поддержания плюрипотентности и дифференцировки эмбриональных стволовых клеток, с учетом последних экспериментальных данных о регуляции экспрессии Nanog. Анализ кинетической модели показал, что в динамике изменения концентрации как мРНК, так и белка Nanog потенциально может существовать осциллирующий режим функционирования, что может объяснять наблюдаемую в экспериментах гетерогенность экспрессии Nanog в популяции столовых клеток. Стохастический подход, в свою очередь, позволил выявить диапазон параметров, при котором в результате стохастических флуктуаций существует два возможных состояния системы: с высоким и низким уровнями экспрессии Oct4, Sox2 и Nanog. При этом возможен спонтанный переход из одного состояния в другое, что также может являться одним из механизмов гетерогенности экспрессии Nanog.