" The Chemical Basis of Morfhogenesis " 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 de un estado homogéneo y uniforme. La teoría, que puede denominarse teoría de reacción-difusión de la morfogénesis , 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 elembrión 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, blancos, 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 local. Estos patrones se han denominado " 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 hay posibilidades de un tratamiento analítico. [7] [8] [9]
Ver también
Referencias
- ^ Turing, Alan (1952). "La base química de la morfogénesis" (PDF) . Philosophical Transactions de la Royal Society de Londres B . 237 (641): 37–72. Código Bibliográfico : 1952RSPTB.237 ... 37T . doi : 10.1098 / rstb.1952.0012 . JSTOR 92463 .
- ^ Harrison, LG (1993). Teoría cinética del patrón de vida . Prensa de la Universidad de Cambridge .
- ^ 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 .
- ^ 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.
- ^ Meinhardt, H. (1982). Modelos de formación de patrones biológicos . Prensa académica .
- ^ Murray, James D. (9 de marzo de 2013). Biología Matemática . Springer Science & Business Media. págs. 436–450. ISBN 978-3-662-08539-4.
- ^ Grindrod, P. Patterns and Waves: The Theory and Applications of Reaction-Diffusion Equations, Clarendon Press (1991)
- ^ Smoller, J. Ondas de choque y ecuaciones de difusión de reacción, Springer (1994)
- ^ Kerner, BS y Osipov, VV Autosolitons. Un nuevo enfoque a los problemas de la autoorganización y la turbulencia, Kluwer Academic Publishers (1994).