C\u00e9lulas embrionarias de C. elegans con membranas plasm\u00e1ticas en p\u00farpura y motores de miosina en amarillo. El embri\u00f3n tiene 26 c\u00e9lulas en esta etapa, y dos de las c\u00e9lulas est\u00e1n a punto de internalizarse, movi\u00e9ndose desde la superficie hacia el interior. CHRIS HIGGINS, UNC CHAPEL HILL Y LIANG GAO, JANELIA FARM<\/p>\n
Las contracciones del citoesqueleto durante el desarrollo embrionario ocurren mucho antes de que haya cambios visibles en la forma de las c\u00e9lulas, lo que sugiere que algo m\u00e1s que las contracciones de actina y miosina desencadenan los cambios morfogen\u00e9ticos resultantes. en la formaci\u00f3n de embriones multicapa a partir de capas individuales de c\u00e9lulas, seg\u00fan una nueva investigaci\u00f3n.<\/p>\n
En un art\u00edculo publicado hoy (9 de febrero) en Science<\/em>, un equipo de investigaci\u00f3n dirigido por un bi\u00f3logo del desarrollo Bob Goldstein, de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, present\u00f3 pruebas de que los cambios celulares que inician la formaci\u00f3n de capas germinales son provocados por un nuevo \u00abembrague\u00bb molecular. que ancla la red de actomiosina que se contrae continuamente…<\/p>\n En los \u00faltimos dos a\u00f1os, con las im\u00e1genes y la microscop\u00eda que se est\u00e1n realizando, la gente realmente est\u00e1 comenzando a apreciar que este proceso puede ser realmente din\u00e1mico, dijo Adam. Martin, un bi\u00f3logo del desarrollo del Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts que no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n. Lo que realmente muestra este estudio es que se puede regular la contractilidad a nivel tisular regulando la uni\u00f3n entre esta m\u00e1quina contr\u00e1ctil y la uni\u00f3n entre c\u00e9lulas vecinas.<\/p>\n En el gusano modelo, Caenorhabditis elegans<\/em>, el proceso de gastrulaci\u00f3n cuando las tres capas germinales que dar\u00e1n lugar a todos los tejidos y \u00f3rganos se colocan correctamente comienza alrededor de 90 minutos despu\u00e9s de la primera divisi\u00f3n celular, cuando dos c\u00e9lulas de una sola capa de 26 comienzan a encogerse por un lado y apretar m\u00e1s all\u00e1 de sus c\u00e9lulas vecinas hacia el centro del embri\u00f3n.<\/p>\n La ex estudiante de posgrado de Goldstein, Minna Roh-Johnson, inicialmente quer\u00eda visualizar los citoesqueletos de C. elegans<\/em> durante este proceso. Sin embargo, Goldstein se mostr\u00f3 esc\u00e9ptico de que Roh-Johnson aprendiera algo de tal esfuerzo. Simplemente asum\u00ed que mirar\u00edamos la actina y la miosina y las superficies de estas c\u00e9lulas encogi\u00e9ndose y ver\u00edamos todo movi\u00e9ndose a la vez y no sabr\u00edamos nada, record\u00f3 Goldstein.<\/p>\n C\u00e9lulas internaliz\u00e1ndose desde la superficie de un C. elegans<\/em> embri\u00f3n. La superficie exterior de dos c\u00e9lulas en proceso de internalizaci\u00f3n se muestra en azul; los motores de miosina en verde; y las membranas plasm\u00e1ticas en rojo. LABORATORIO GOLDSTEIN, UNC CHAPEL HILL <\/p>\n Pero Roh-Johnson procedi\u00f3, usando microscop\u00eda confocal de disco giratorio para visualizar c\u00e9lulas con una membrana celular marcada con fluorescencia y part\u00edculas de miosina. Como era de esperar, observ\u00f3 que las redes de actomiosina de las dos c\u00e9lulas se flexionaban y encog\u00edan a medida que sus superficies exteriores comenzaban a contraerse. Sin embargo, cuando observ\u00f3 las c\u00e9lulas antes de que comenzara cualquier cambio en la forma celular, se sorprendi\u00f3 al ver contracciones similares en sus citoesqueletos. Segu\u00ed mirando antes y antes pensando que las contracciones se detendr\u00edan en alg\u00fan momento, pero no fue as\u00ed, dijo. Justo cuando estas c\u00e9lulas nacieron, ya ten\u00edan estos movimientos, lo cual fue muy inesperado.<\/p>\n No solo la malla de actina-miosina de las c\u00e9lulas lat\u00eda, se contra\u00eda y se remodelaba durante m\u00e1s de 20 minutos antes de cualquier cambio. en las formas celulares eran visibles, tambi\u00e9n lo hac\u00eda a velocidades similares a las que ocurren cuando la c\u00e9lula comienza a cambiar de forma.<\/p>\n Al cortar la malla de actina miosina usando un rayo l\u00e1ser UV y luego medir la velocidad a la que retrocedi\u00f3 la red, los investigadores tambi\u00e9n determinaron que la resistencia a la tracci\u00f3n de la red era igual de fuerte en puntos de tiempo anteriores a la gastrulaci\u00f3n.<\/p>\n El etiquetado de la superficie exterior de las membranas celulares con puntos cu\u00e1nticos revel\u00f3 que eran tan din\u00e1micos como los citoesqueletos, movi\u00e9ndose junto con cada contracci\u00f3n. En cambio, lo que cambi\u00f3 con el tiempo fue que los movimientos del citoesqueleto de las dos c\u00e9lulas del gusano se vincularon cada vez m\u00e1s con los movimientos de las zonas de contacto compartidas con las c\u00e9lulas vecinas.<\/p>\n Es este acoplamiento gradual de la red de actomiosina con c\u00e9lulas espec\u00edficas. puntos de adhesi\u00f3n que parecen desencadenar el encogimiento de las superficies externas de las c\u00e9lulas, lo que permite que las c\u00e9lulas se aprieten en el centro del embri\u00f3n.<\/p>\n Como estas redes entran, no est\u00e1n unidas a los bordes de las c\u00e9lulas, Goldstein explicado. En cambio, especulamos que hay algo intermedio que funciona como un embrague.<\/p>\n Aunque este embrague molecular a\u00fan debe caracterizarse, el investigador descubri\u00f3 que al derribar ciertas prote\u00ednas, como la cadherina, que est\u00e1 involucrada en adhesi\u00f3n celular, y Rac, que participa en la se\u00f1alizaci\u00f3n intracelular, interrumpe el proceso.<\/p>\n Debido a que este mecanismo est\u00e1 conservado en Drosophila melanogaster,<\/em>Goldstein cree que podr\u00eda extenderse a otros organismos superiores y puede ser la base de la formaci\u00f3n y el cierre del tubo neural humano, cuya falla es un defecto cong\u00e9nito com\u00fan.<\/p>\n M. Roh-Johnson, et. al., \u00abDesencadenar un cambio de forma celular al explotar las contracciones de actomiosina preexistentes\u00bb, Science,<\/em> doi:10.1126\/science.1217869, 2012.<\/strong><\/p>\n Reciba acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong>, as\u00ed como a TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de The Scientist<\/em><\/strong>, art\u00edculos destacados<\/strong>, \u00a1y mucho m\u00e1s!\u00danase gratis hoy \u00bfYa es miembro?Inicie sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" C\u00e9lulas embrionarias de C. elegans con membranas plasm\u00e1ticas en p\u00farpura y motores de miosina en amarillo. El embri\u00f3n tiene 26 c\u00e9lulas en esta etapa, y dos de las c\u00e9lulas est\u00e1n a punto de internalizarse, movi\u00e9ndose desde la superficie hacia el interior. 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