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Accès ouvert déclaré 2022 article

Generation of ciliary beating by steady dynein activity: the effects of inter-filament coupling in multi-filament models

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The structure of the axoneme in motile cilia and flagella is emerging with increasing detail from high-resolution imaging, but the mechanism by which the axoneme creates oscillatory, propulsive motion remains mysterious. It has recently been proposed that this motion may be caused by a dynamic 'flutter' instability that can occur under steady dynein loading, and not by switching or modulation of dynein motor activity (as commonly assumed). In the current work, we have built an improved multi-filament mathematical model of the axoneme and implemented it as a system of discrete equations using the finite-element method. The eigenvalues and eigenvectors of this model predict the emergence of oscillatory, wave-like solutions in the absence of dynein regulation and specify the associated frequencies and waveforms of beating. Time-domain simulations with this model illustrate the behaviour predicted by the system's eigenvalues. This model and analysis allow us to efficiently explore the potential effects of difficult to measure biophysical parameters, such as elasticity of radial spokes and inter-doublet links, on the ciliary waveform. These results support the idea that dynamic instability without dynamic dynein regulation is a plausible and robust mechanism for generating ciliary beating.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Generation of ciliary beating by steady dynein activity: the effects of inter-filament coupling in multi-filament models
Date Crossref
01/07/2022
Éditeur
The Royal Society
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Washington University in St. Louis Mechanical Engineering and Materials Science pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Missouri–St. Louis pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Princeton University Mechanical and Aerospace Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Mechanical Engineering and Materials Science — Washington University in St. Louis, University of Missouri–St. Louis et Mechanical and Aerospace Engineering — Princeton University.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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