Inibição Optogenética da Contratilidade da Actomiosina Mediada por Rho1 Juntamente com a Medida da Tensão Epitelial em Embriões de Drosophila

Nossa pesquisa estuda a morfogênese tecidual, a formação de estruturas teciduais tridimensionais complexas em desenvolvimento. Estamos interessados nos genes e nas moléculas que regulam a morfogênese e buscamos entender os princípios físicos subjacentes à morfogênese. Por exemplo, como as forças mecânicas são geradas e como elas conduzem a reabilitação tecidual.

As forças contráteis geradas pela actina filamentosa e miosina II não muscular, também conhecida como contratilidade da actomiosina, é uma das forças mais importantes que dirigem a morfogênese tecidual. Nossa pesquisa atual aborda como a contratilidade da actomiosina medeia o enovelamento das folhas celulares epiteliais do sangue, um mecanismo fundamental de construção tecidual no desenvolvimento. Uma compreensão profunda do papel da contratilidade da actomiosina no epitélio e em outros processos morfogenéticos requer abordagens que possam inativar rapidamente a actomiosina em tempo e local designados, e registre o impacto imediato do comportamento e das propriedades teciduais.

No entanto, isso é difícil de conseguir usando abordagens genéticas convencionais. A abordagem descrita neste protocolo é projetada para abordar como as células e tecidos respondem a mudanças súbitas nas forças mecânicas que normalmente conduzem a remodelação tecidual. Esta é uma questão importante, mas tem sido difícil de abordar devido a abordagens limitadas que podem alterar rapidamente as forças mecânicas em tecidos intactos.

Neste estudo, desenvolvemos uma ferramenta optogenética para inativar rapidamente a actomiosina em regiões específicas do tecido em embriões de Drosophila. Verificamos que a combinação destes dois com a ablação a laser para investigar o impacto direto da contratilidade da actomiosina na mecânica tecidual no epitélio de dobramento. Nossos achados fornecem novos conhecimentos sobre o mecanismo mecânico dos meios de constrição apical para dobramento epitelial.

Com modificações manuais, o protocolo pode ser facilmente adaptado para estudar a função da contratilidade da actomiosina em uma ampla gama de processos morfogenéticos.