Martes, 12 de Diciembre de 2017

 Desarrollo y Regeneración

        Dinamica celular durante la morfogénesis

 

 

 Grupo-400

 


 

 

Nicole Gorfinkiel

Ccompogrupo

CListado

 

 

 

 

Resumen de Investigación:

 Fig01-300Tono
Esquema mostrando las distintas etapas del Cierre Dorsal desde una visión dorsal. Las flechas indican las distintas fuerzas que contribuyen al procesos: la contracción de la amnioserosa genera una fuerza que contribuye positivamente al cierre (flechas rojas) mientras que la epidermis resiste el movimiento hacia la línea dorsal (flechas azules). Un cable supra-celular de actina que se forma en la interface entre la amnioserosa y la epidermis también contribuye al Cierre Dorsal (flechas verdes).
 
Fig02-300

Análisis cuantitativo en 2D de la morfogénesis de la amnioserosa. Panel (1): Contracción de la amnioserosa durante el Cierre Dorsal. Las membranas celulares están marcadas con el gen reportero ECadherina-GFP. Panel (2): Seguimiento automático de las células de la amnioserosa durante el Cierre Dorsal. Evolución de las interfaces celulares. Panel (3): Seguimiento automático de las células de la amnioserosa durante el Cierre Dorsal. Evolución del área apical.

 

 

 

Durante el desarrollo embrionario, grupos de hasta miles de células se mueven y deforman de manera coordinada para dar lugar a las complejas estructuras tridimensionales que constituyen los distintos órganos de un ser vivo.

La adquisición de la forma adecuada es fundamental para que cada órgano pueda ejercer de manera óptima su función. El desarrollo extraordinario de las técnicas de microscopía y la posibilidad de seguir los procesos morfogenéticos in vivo usando distintos tipos de sensores y marcadores fluorescentes hacen posible hoy en día la visualización y cuantificación de los procesos moleculares, celulares y tisulares en tiempo real. Estos abordajes están permitiendo explorar la DINÁMICA de los procesos de desarrollo y por lo tanto están generando una nueva visión del desarrollo y la morfogénesis. Además, en los últimos años, la mecánica –las fuerzas, los movimientos y las propiedades mecánicas de las células- ha aparecido como un factor crucial para entender el comportamiento celular y la coordinación de la actividad de grupos de células a lo largo de los tejidos.

Uno de los desafíos actuales en el campo de la morfogénesis es entender la interacción entre los procesos bioquimicos y los mecánicos a escalas molecular, celular y tisular para dar lugar a las deformaciones macroscópicas típicas de cada tejido.

La investigación llevada a cabo en mi grupo intenta abordar estos problemas usando el sistema experimental del Cierre Dorsal en Drosophila, un proceso morfogenético que ha emergido en los últimos años como referencia para el estudio de procesos más complejos y con interés médico como el cierre del tubo neural en vertebrados, o los procesos de cicatrización.

El Cierre Dorsal consiste en el cierre de un espacioubicado en la región dorsal del embrión de Drosophila, que está cubierto transitoriamente por un tejido extraembrionario, la amnioserosa, continuo con la epidermis (Fig. 1). Para ello, usamos una combinación de técnicas de microscopía confocal in vivo, análisis cuantitativo de imágenes, modelos biofísicos, y perturbaciones genéticas y mecánicas del sistema.

El trabajo en el laboratorio se organiza en torno a las siguientes líneas:

1) Entender los mecanismos celulares y moleculares que dirigen la contracción apical de las células de la amnioserosa.

2) Entender cómo las células coordinan esta actividad a lo largo de todo el tejido.

3) Entender cómo las propiedades mecánicas del tejido emergen de la actividad coordinada de las células individuales.


 

Publicaciones recientes:

  • Gorfinkiel, N. 2013. Mechano-chemical coupling drives cell area oscillations during morphogenesis. Biophys Journal 104: 1-3. Invited review
  • Lada, K., Gorfinkiel, N. and Martinez Arias, A. 2012. "Interactions between the amnioserosa and theepidermis revealed by the function of the u-shaped gene". Biology Open 1: 353-361.
  • Gorfinkiel, N.* and Blanchard, G*. 2011. Dynamics of actomyosin contractile activity during epithelial morphogenesis. Current Opinion in Cell Biology 23: 531-9. * corresponding authors
  • Blanchard, G. B., Murugesu, S., Adams, R. J., Martinez Arias, A. and Gorfinkiel, N.* 2010. Cytoskeletal dynamics and supracellular organisation of cell shape fluctuations during dorsal closure. Development 137,2743-2752. corresponding author
  • Gorfinkiel, N.*, Blanchard, G. B., Adams, R. J. A. & Martinez-Arias, A. 2009. Mechanical control of global cell behaviour during Dorsal Closure in Drosophila. Development 136, 1889-1898. * corresponding author.

 

 

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