en fr Mathematical model for transport of DNA plasmids from the external medium up to the nucleus by electroporation Modélisation du transport de plasmides dADN du milieu extracellulaire au noyau par électroporation. Reportar como inadecuado




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1 MPS - Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung 2 IAC - Istituto per le Applicazioni del Calcolo -Mauro Picone- 3 Dipartimento Ingegneria e Scienze dell-Informazione e Matematica 4 IMB - Institut de Mathématiques de Bordeaux 5 MONC - Modélisation Mathématique pour l-Oncologie IMB - Institut de Mathématiques de Bordeaux, Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut Bergonié - CRLCC Bordeaux

Abstract : We propose a mathematical model for the DNA plasmids transport from the extracellular matrix up to the cell nucleus. The model couples two phenomena: the electroporation process, describing the cell membrane permeabilization to plasmids and the intracellular transport enhanced by the presence of microtubules. Numerical simulations of cells with arbitrary geometry and a network of microtubules show numerically the importance of the microtubules and the electroporation on the effectiveness of the DNA transfection, as observed by previous biological data.

Résumé : Le but de ce rapport est de présenter un modèle mathématique pour le transport de plasmides d-ADN, du milieu extracellulaire jusqu-au noyau, par application d-un champ électrique électroporant. Le modèle couple deux phénomènes : le processus électrique d-électroperméabilisation de la membrane cellulaire, ainsi que le transport électrophorétique de l-ADN dans le milieu extracellulaire d-une part, et le processus de transport actif de l-ADN le long des microtubules d-autre part. Les simulations numériques démontrent l-importance du transport actif le long des microtubules ainsi que l-avantage de l-électroporation pour la transfection de gènes, ce qui est corroboré par de récentes données expérimentales.

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Keywords : Microtubules Plasmids Transport Mathematical Biology Finite Difference Method Intracellular Transport

Mots-clés : Modélisation cellulaire Equations aux dérivées partielles non-linéaires Microtubules Transport de plasmides intracellulaire différences finies sur grille cartésienne





Autor: Michael Leguèbe - Maria G. Notarangelo - Monika Twarogowska - Roberto Natalini - Clair Poignard -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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