Anti-resonance in developmental signaling regulates cell fate decisions
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Le résumé fourni par la source
Cells process dynamic signaling inputs to regulate fate decisions during development. While oscillations or waves in key developmental pathways, such as Wnt, have been widely observed, the principles governing how cells decode these signals remain unclear. By leveraging optogenetic control of the Wnt signaling pathway in both HEK293T cells and H9 human embryonic stem cells, we systematically map the relationship between signal frequency and downstream pathway activation. We find that cells exhibit a minimal response to Wnt at certain frequencies, a behavior we term anti-resonance. We developed both detailed biochemical and simplified hidden variable models that explain how anti-resonance emerges from the interplay between fast and slow pathway dynamics. Remarkably, we find that frequency directly influences cell fate decisions involved in human gastrulation; signals delivered at anti-resonant frequencies result in dramatically reduced mesoderm differentiation. Our work reveals a previously unknown mechanism of how cells decode dynamic signals and how anti-resonance may filter against spurious activation. These findings establish new insights into how cells decode dynamic signals with implications for tissue engineering, regenerative medicine, and cancer biology.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Anti-resonance in developmental signaling regulates cell fate decisions
- Date Crossref
- 21/01/2026
- Éditeur
- eLife Sciences Publications, Ltd
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Quantitative BioSciences pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Delft University of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of California Interdisciplinary Program in Quantitative Biosciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Technische Universiteit Delft Department of Bionanoscience pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Inc Integrated Biosciences pays non établi dans la noticeEntreprise
Quantitative BioSciences, Delft University of Technology et Interdisciplinary Program in Quantitative Biosciences — University of California, avec 2 autres affiliations.
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