Mathematical model for transport of DNA plasmids from the external medium up to the nucleus by electroporation - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique Access content directly
Reports (Research Report) Year : 2016

Mathematical model for transport of DNA plasmids from the external medium up to the nucleus by electroporation

Modélisation du transport de plasmides d'ADN du milieu extracellulaire au noyau par électroporation.

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.
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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Dates and versions

hal-01349522 , version 1 (27-07-2016)
hal-01349522 , version 2 (28-11-2016)

Identifiers

  • HAL Id : hal-01349522 , version 2

Cite

Michael Leguèbe, Maria G. Notarangelo, Monika Twarogowska, Roberto Natalini, Clair Poignard. Mathematical model for transport of DNA plasmids from the external medium up to the nucleus by electroporation. [Research Report] RR-8939, Inria Bordeaux Sud-Ouest. 2016. ⟨hal-01349522v2⟩
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