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Publication : Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics

Quantitative analysis of virus and plasmid trafficking in cells

Domaines Scientifiques
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Publié sur Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics - 28 Jan 2009

Lagache T, Dauty E, Holcman D

Lien vers Pubmed [PMID] – 19257083

Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys 2009 Jan;79(1 Pt 1):011921

Intracellular transport of DNA carriers is a fundamental step of gene delivery. By combining both theoretical and numerical approaches we study here single and several viruses and DNA particles trafficking in the cell cytoplasm to a small nuclear pore. We present a physical model to account for certain aspects of cellular organization, starting with the observation that a viral trajectory consists of epochs of pure diffusion and epochs of active transport along microtubules. We define a general degradation rate to describe the limitations of the delivery of plasmid or viral particles to a nuclear pore imposed by various types of direct and indirect hydrolysis activity inside the cytoplasm. By replacing the switching dynamics by a single steady state stochastic description, we obtain estimates for the probability and the mean time for the first one of many particles to go from the cell membrane to a small nuclear pore. Computational simulations confirm that our model can be used to analyze and interpret viral trajectories and estimate quantitatively the success of nuclear delivery.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19257083