La mise en forme développementale est remarquablement robuste aux variations intrinsèques et extrinsèques. Les gradients de morphogènes sont un mécanisme clé guidant la mise en forme et s'adaptent souvent à la taille des tissus en développement, tout en montrant une robustesse face à d'autres perturbations. Des données récentes indiquent que les molécules expanseurs, qui sont censées entraîner le redimensionnement des morphogènes par le biais du feedback d'expansion-répression (ER), ont des profils de concentration qui dépendent de la position. Cela remet en question le mécanisme ER actuellement accepté, qui nécessite des concentrations d'expanseurs uniformes et un feedback indépendant de la position. Pour concilier ces observations, nous introduisons un motif ER qui soutient le redimensionnement des morphogènes avec à la fois des concentrations d'expanseurs uniformes et dépendantes de la position. Nous quantifions le redimensionnement en fonction de la position et démontrons que les profils spatiaux de redimensionnement et de robustesse face aux perturbations dans la production de morphogènes sont fortement corrélés. Contrairement aux concentrations d'expanseurs uniformes qui peuvent conférer des niveaux élevés de redimensionnement et de robustesse à une seule position, les concentrations d'expanseurs dépendantes de la position peuvent améliorer le redimensionnement et la robustesse dans l'ensemble du tissu cible. Nous explorons les compromis associés à la plage dynamique de la concentration d'expanseurs, révélant qu'elle peut être variée pour ajuster les emplacements où les gradients de morphogènes confèrent à la fois redimensionnement, robustesse et précision. Ces résultats offrent un aperçu de la manière dont les systèmes de développement équilibrent des exigences concurrentes pour atteindre des mises en forme reproductibles malgré la variabilité biologique.
Mosby et al. (Mon,) ont étudié cette question.