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FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES

A

Stem cells

Progenitor cell populations

Mature cells


livision rate, degree of differentiath

stemness

B

dc
—= (2ö1s(^)-l>Xc6)q
dt
Q.a2s(c6)-l)p2s(c6)c2 *2(\-ai^c6)')pls(c6)ci
dt
dc,
—=(2a$(q,)- l)p3s(c6)c3 +2(l-a2Xc6))^Xc6)c2
dt
cl Ci
—= 0ö/(c6)-1)p45(c6)c4 +2(l-a3s(c6))p3Xc6)c3
dt
dc$
—= (2a5v(c6>- 1)/?5^(q)q +2(1-aXQ))AKQ)c4
dt
1
s(c6) ~ n V
(1^6)

Abb.4: Mathematisches Modell zur Zelldifferenzierung in Abhängigkeit extrazellulärer Signale16- Verschiedene
Darstellungen: (A) Graphische Darstellung der Modellannahnien, Zunahme der Proliferationsrate und
Abnahme der Selbsterneuerung mit fortschreitender Differenzierung. (B) Mathematisches Multi-Komar-
timent-Modell (gewöhnliche Differentialgleichungen). Das Modell beschreibt die zeitliche Entwicklung
mehrerer Subpopulationen, die den Differenzierungsstufen entsprechen, und basiert auf verschiedenen
Regulationsmechanismen. Obwohl experimentelle Ergebnisse keinen Rückschluss auf die exakte Anzahl
von Kompartimenten zulassen, wird von mindestens sechs Differenzierungsstufen ausgegangen. Die Para-
meter a(s) beschreiben die Selbsterneuerungsfraktion (Anteil der Tochterzellen, die nicht differenzieren),
p(s) beschreibt die Proliferationsraten und d die Sterberate reifer Zellen. Der Parameter s beschreibt die
Konzentration von Signalmolekülen (Zytokinen), die Differenzierung und Proliferation regulieren.