MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1098/rspb.2026.0426

Медицинская библиотека · Proceedings. Biological sciences · 2026

Protocol waists and the developmental hourglass.

Frank Steven A

СтатьяПоддержка исследования: вне правительства СШАПоддержка правительства СШАПеревод в очереди

Аннотация

Mid-stage embryos of different species often look more alike than early embryos or adults. Early and late development diverge, leading to a broad-narrow-broad hourglass pattern. I propose that mid-embryogenesis coincides with protocol waists, narrow interfaces that standardize communication between otherwise distinct processes. For example, continuous spatial geometry is translated into a morphogen gradient protocol readable by gene regulatory networks. This architecture arises because the physical space-time geometry of early development cannot directly instruct late gene regulatory programs. They require a translator. The need for domain translation distinguishes protocols from generic canalization and bottlenecks. Translation protocols explain the hourglass: a protocol screens off upstream inputs, allowing early diversification, and decouples downstream responses, enabling late radiation. A protocol waist often remains evolutionarily frozen as the essential common language that keeps these diverging halves compatible. Perturbations of protocol waists tend to cause widespread system failure, concentrating fragility. Protocol waists provide a framework to interpret domain translators, such as morphogen gradients for geometry-to-molecules, Notch/Delta lateral inhibition for topology-to-fates, the vertebrate segmentation clock for time-to-space and Hox axial patterning for position-to-identity. Sequential domain translators form a protocol stack, matching the common architecture of robust complex systems in engineering.

Для цитирования: Frank Steven A. Protocol waists and the developmental hourglass.. Proceedings. Biological sciences. 2026. DOI: 10.1098/rspb.2026.0426.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.