Inhibición optogenética de la contractilidad de la actomiosina mediada por Rho1 junto con la medición de la tensión epitelial en embriones de Drosophila

Nuestra investigación estudia la morfogénesis tisular, la formación de estructuras tisulares tridimensionales complejas en desarrollo. Estamos interesados en los genes y las moléculas que regulan la morfogénesis y buscamos comprender los principios físicos que subyacen a la morfogénesis. Por ejemplo, cómo se generan las fuerzas mecánicas y cómo impulsan la rehabilitación de tejidos.

Las fuerzas contráctiles generadas por la actina filamentosa y la miosina II no muscular, también conocida como contractilidad de la actomiosina, es una de las fuerzas más importantes que impulsan la morfogénesis de los tejidos. Nuestra investigación actual aborda cómo la contractilidad de la actomiosina media el plegamiento de las láminas de células epiteliales de la sangre, un mecanismo de construcción de tejidos fundamental en el desarrollo. Una comprensión profunda del papel de la contractilidad de la actomiosina en el plegamiento epitelial y otros procesos morfogenéticos requiere enfoques que puedan inactivar rápidamente la actomiosina en el momento y lugar designados, y registre el impacto inmediato del comportamiento y las propiedades de los tejidos.

Sin embargo, esto es difícil de lograr utilizando enfoques genéticos convencionales. El enfoque descrito en este protocolo está diseñado para abordar cómo las células y los tejidos responden a los cambios repentinos en las fuerzas mecánicas que normalmente impulsan la remodelación de los tejidos. Esta es una pregunta importante, pero ha sido difícil de abordar debido a los enfoques limitados que pueden alterar rápidamente las fuerzas mecánicas en los tejidos intactos.

En este estudio, desarrollamos una herramienta optogenética para inactivar rápidamente la actomiosina en regiones específicas del tejido en embriones de Drosophila. Encontramos que la combinación de estos dos con la ablación con láser para investigar el impacto directo de la contractilidad de la actomiosina en la mecánica tisular en el plegamiento epitelial. Nuestros hallazgos proporcionan nuevos conocimientos sobre el mecanismo mecánico de la constricción apical media al plegamiento epitelial.

Con modificaciones manuales, el protocolo se puede adaptar fácilmente para estudiar la función de la contractilidad de la actomiosina en una amplia gama de procesos morfogenéticos.