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La base química de la morfogénesis

El artículo de Turing explica cómo pueden surgir patrones naturales, como rayas, manchas y espirales, como los del pez globo gigante .

" The Chemical Basis of Morphogenesis " es un artículo que el matemático inglés Alan Turing escribió en 1952. [1] Describe cómo los patrones en la naturaleza , como rayas y espirales, pueden surgir naturalmente a partir de un estado homogéneo y uniforme. La teoría, que puede denominarse teoría de la morfogénesis de reacción-difusión , se ha convertido en un modelo básico en biología teórica . [2] Estos patrones se conocen como patrones de Turing . Por ejemplo, se ha postulado que la proteína VEGFC puede formar patrones de Turing para gobernar la formación de vasos linfáticos en el embrión de pez cebra . [3]

Sistemas de reacción-difusión.

Los sistemas de reacción-difusión han atraído mucho interés como modelo prototipo para la formación de patrones . Patrones como frentes, espirales, objetivos, hexágonos, rayas y solitones disipativos se encuentran en varios tipos de sistemas de reacción-difusión a pesar de grandes discrepancias, por ejemplo en los términos de reacción locales. Estos patrones han sido denominados " patrones de Turing ". [4]

Los procesos de reacción-difusión forman una clase de explicación para el desarrollo embrionario del pelaje de los animales y la pigmentación de la piel. [5] [6] Otra razón del interés en los sistemas de reacción-difusión es que, aunque representan ecuaciones diferenciales parciales no lineales , a menudo existen posibilidades de un tratamiento analítico. [7] [8] [9]

Ver también

Referencias

  1. ^ Turing, Alan (1952). "La base química de la morfogénesis" (PDF) . Transacciones filosóficas de la Royal Society de Londres B. 237 (641): 37–72. Código Bib : 1952RSPTB.237...37T. doi :10.1098/rstb.1952.0012. JSTOR  92463. S2CID  120437796.
  2. ^ Harrison, LG (1993). Teoría cinética del patrón de vida . Prensa de la Universidad de Cambridge .
  3. ^ Wertheim, Kenneth (2019). "¿Puede VEGFC formar patrones de Turing en el embrión de pez cebra?". Boletín de Biología Matemática . 81 (4): 1201-1237. doi :10.1007/s11538-018-00560-2. PMC 6397306 . PMID  30607882. 
  4. ^ Wooley, TE, Baker, RE , Maini, PK , Capítulo 34, Teoría de la morfogénesis de Turing . En Copeland, B. Jack ; Bowen, Jonathan P .; Wilson, Robin ; Sprevak, Mark (2017). La guía de Turing . Prensa de la Universidad de Oxford . ISBN 978-0198747826.
  5. ^ Meinhardt, H. (1982). Modelos de formación de patrones biológicos . Prensa académica .
  6. ^ Murray, James D. (9 de marzo de 2013). Biología Matemática. Medios de ciencia y negocios de Springer. págs. 436–450. ISBN 978-3-662-08539-4.
  7. ^ Grindrod, P. Patrones y ondas: la teoría y las aplicaciones de las ecuaciones de reacción-difusión, Clarendon Press (1991)
  8. ^ Smoller, J. Ondas de choque y ecuaciones de difusión de reacción, Springer (1994)
  9. ^ Kerner, BS y Osipov, VV Autosolitons. Un nuevo enfoque a los problemas de autoorganización y turbulencia, Kluwer Academic Publishers (1994).