Una de las preguntas centrales en biología es cómo una célula especifica su tamaño. Debido a que la distribución de tamaño a menudo muestra un patrón característicamente sesgado en un tejido, puede haber alguna opción estocástica para determinar el tamaño de la celda. Sin embargo, el mecanismo subyacente por el cual se establece la distribución objetivo mediante la organización de un lanzamiento de moneda celular sigue siendo difícil de alcanzar.

Profesor asociado Kensuke Kawade en el Instituto Okazaki de Biociencia Integrativa y el Instituto Nacional de Biología Básica, en colaboración con el profesor Hirokazu Tsukaya en la Escuela de Graduados en Ciencias, la Universidad de Tokio, descubrió que la endorreduplicación, que promueve el agrandamiento celular en el tejido epidérmico de Arabidopsis thaliana, ocurre aleatoriamente como un proceso de Poisson a lo largo de la maduración celular.

Este hallazgo permitió al equipo reproducir de manera efectiva la dinámica de endorreduplicación medida experimentalmente con un modelo matemático simple. Luego investigaron si este modelo era suficiente para explicar la variación del tamaño de las células en el tejido epidérmico. Generaron una distribución de tamaño de célula artificial utilizando el modelo matemático al considerar los efectos de la endorreduplicación en la especificación del tamaño de célula. Este análisis reveló que el tamaño celular se determinó mediante un impulso exponencial dependiente de la endorreduplicación, y la heterogeneidad de tamaño fue inducida por la dinámica de endorreduplicación de Poisson.

Estos resultados vinculan la propiedad probabilística de la dinámica de endorreduplicación con la distribución del tamaño de las células, proporcionando un trasfondo teórico para explicar cómo se establece la heterogeneidad de tamaño dentro de una hoja. Este trabajo también contribuirá a una comprensión cuantitativa de cómo la dinámica estocástica genera heterogeneidad biológica en estado estacionario. Los resultados de esta investigación fueron publicados en MÁS UNO el 19 de septiembre, 2017.