727-最小细胞生命周期的四维全细胞空间动力学模拟

这篇研究文章介绍了一个名为 4DWCM 的全细胞计算模型，它首次在三维空间与时间（4D）维度上模拟了生命周期仅约100分钟的遗传最小细菌 JCVI-syn3A。该模型整合了混合计算方法，涵盖了从代谢网络、基因表达到染色体动态、细胞生长及分裂的全部生命过程。通过将实验获取的组学数据与荧光显影技术相结合，模拟展示了胞内分子的空间异质性和随机性如何影响生化反应，并成功预测了细胞的倍增时间、复制起点与终点比例以及子代细胞间的表型差异。这一突破性成果不仅实现了对最小生命体物理与化学特性的整体量化描述，也为从底层原理理解生命的基本运作机理提供了先进的计算机模拟平台。

References:

• Thornburg Z R, Maytin A, Kwon J, et al. Bringing the genetically minimal cell to life on a computer in 4D[J]. Cell, 2025.