تثبيط البصريات الوراثية لانقباض أكتوميوسين بوساطة Rho1 إلى جانب قياس التوتر الظهاري في أجنة ذبابة الفاكهة

يدرس بحثنا تشكل الأنسجة ، وتشكيل هياكل الأنسجة ثلاثية الأبعاد المعقدة في التنمية. نحن مهتمون بالجينات والجزيئات التي تنظم التشكل ونسعى لفهم المبادئ الفيزيائية الكامنة وراء التشكل. على سبيل المثال ، كيف يتم توليد القوى الميكانيكية وكيف تدفع إعادة تأهيل الأنسجة.

تعد القوى المقلصة الناتجة عن الأكتين الخيطي والميوسين الثاني غير العضلي ، والمعروف أيضا باسم انقباض الأكتوميوسين ، أحد أهم القوى التي تدفع تشكل الأنسجة. يتناول بحثنا الحالي كيف يتوسط انقباض الأكتوميوسين في طي صفائح الخلايا الظهارية في الدم ، وهي آلية أساسية لبناء الأنسجة قيد التطوير. يتطلب الفهم المتعمق لدور انقباض الأكتوميوسين في الطي الظهاري والعمليات المورفولوجية الأخرى مناهج يمكنها تعطيل الأكتوميوسين بسرعة في الوقت والمكان المحددين ، وتسجيل التأثير الفوري لسلوك الأنسجة وخصائصها.

ومع ذلك ، من الصعب تحقيق ذلك باستخدام الأساليب الجينية التقليدية. تم تصميم النهج الموصوف في هذا البروتوكول لمعالجة كيفية استجابة الخلايا والأنسجة للتغيرات المفاجئة في القوى الميكانيكية التي تدفع عادة إعادة تشكيل الأنسجة. هذا سؤال مهم ولكن كان من الصعب معالجته بسبب الأساليب المحدودة التي يمكن أن تغير بسرعة القوى الميكانيكية في الأنسجة السليمة.

في هذه الدراسة ، قمنا بتطوير أداة بصرية وراثية لتعطيل الأكتوميوسين في مناطق أنسجة معينة في أجنة ذبابة الفاكهة بسرعة. وجدنا أن الجمع بين هذين الاثنين مع الاستئصال بالليزر للتحقيق في التأثير المباشر لانقباض الأكتوميوسين على ميكانيكا الأنسجة في الطي الظهاري. تقدم النتائج التي توصلنا إليها رؤى جديدة حول وسائط الانقباض القمي للآلية الميكانيكية للطي الظهاري.

مع التعديلات اليدوية ، يمكن تكييف البروتوكول بسهولة لدراسة وظيفة انقباض actomyosin في مجموعة واسعة من العمليات المورفولوجية.