Identifican un complejo génico esencial para la correcta alineación de las células epiteliales

Los genes Dachsous, Fat, y Four-jointed dirigen la orientación axial de las células epiteliales del abdomen de la mosca Drosophila, según muestran científicos del CSIC en un trabajo publicado en Cell Reports. Estos genes, dicen los científicos, constituyen una vía de señalización indispensable para la formación correcta del organismo.

Nidos dorsales de histoblastos de Drosophila al inicio de su expansión La periferia de cada célula se visualiza en su zona apical por la expresión de una proteína fluorescente (GFP). Los márgenes celulares están marcados con colores diferentes según su orientación. En esta etapa los histoblastos (células pequeñas agrupadas en los nidos anterior y posterior) aun no se han alineado en relación a los ejes de simetría de la pupa. Anterior es a la izquierda y dorsal, arriba. Imagen:: IBMB/CSICLos científicos Federica Mangione y Enrique Martín-Blanco, del Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB) del CSIC, han demostrado que los genes dachsous, fat y four-jointed juegan un papel clave en la correcta orientación de las células con el eje antero-posterior del animal.  Estos genes, dicen los científicos, constituyen una vía de señalización indispensable para la formación correcta del organismo. El trabajo se publica hoy en Cell Reports.

En el desarrollo de un ser vivo, un paso decisivo es la organización espacial de cada uno de sus órganos. Eso requiere no sólo el control del tamaño de las células y su diferenciación sino también las señales que deben recibir las células indicándoles cuál ha de ser su movimiento, posición y orientación en los tejidos.

En Drosophila, la mosca de la fruta y modelo experimental de laboratorio, la epidermis de sus segmentos abdominales se crea ‘de novo’ a través del reemplazo de las células de la epidermis de la larva por histoblastos (células de origen embrionario que formarán diversos órganos sensoriales y la epidermis  del insecto adulto).  A medida que los histoblastos van proliferando, expandiéndose y uniéndose, tienen que ir orientándose correctamente y de forma uniforme a lo largo del eje anterior-posterior del insecto. 

En el nuevo trabajo, los investigadores han visto que los cambios de los histoblastos respecto al eje responden a la expresión del gen Fat, que se regula por la actividad del propio complejo, en combinación con la actividad del gen Dachsous.

Ambos genes codifican para cadherinas, moléculas de adhesión celular, responsables de las uniones entre células y que participan en el mantenimiento de la integridad de los tejidos animales.

“La alineación entre células en el plano es un fenómeno emergente que se alcanza dinámicamente en un largo período de tiempo.  El complejo entre los genes Dachsous, Fat y Four-jointed proporciona las señales posicionales necesarias para llevar las células individuales a una alineación uniforme axialmente orientada”, explican los científicos.
Y añaden: “No afecta intrínsecamente a la polarización de las células sino a la coordinación global de sus respectivas orientaciones, lo cual es esencial para la funcionalidad del tejido”.  

Los autores sugieren que esta cascada de señalización puede ser crucial en la adquisición de la uniformidad en tejidos en otros procesos morfogenéticos o durante su reparación.

Artículo de referencia

The Dachsous/Fat/Four-Jointed Pathway Directs the Uniform Axial Orientation of Epithelial Cells in the Drosophila Abdomen. Mangione & Martı´n-Blanco, 2018, Cell Reports 25, 1–15. December 4, 2018. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.11.036

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