The claudin family of proteins is required for the formation of tight junctions between epithelial cells. Tight junctions form uninterrupted paracellular barriers on the apical surface linking adjacent epithelial cells. As a result, they promote cell-cell adhesion and regulate the paracellular flow of soluble ions. During kidney development, an epithelial outgrowth of the nephric duct called the ureteric bud (UB) emerges and invades the neighboring metanephric mesenchyme where it undergoes a series of branching events in a process known as branching morphogenesis. It has been shown that claudin-3 (Cldn3) and claudin-7 (Cldn7) transcripts are upregulated in the ureteric bud (UB) versus the metanephric mesenchyme (MM) during kidney development. We hypothesize that if Cldn3 and Cldn7 form tight junctions in the epithelial UB, they will determine the pattern of UB branching. Using transmission electron microscopy, we have established that tight junctions are situated between epithelial cells of the UB that undergo branching. Whole-mount in situ hybridization assays established that Cldn3 and Cldn7 transcripts are expressed in the UB at embryonic day (E)10.5, 13.5 and 16.5. Double immunofluorescence experiments revealed that CLDN3 is localized to tight junctions at the apical domain of UB cells, while CLDN7 is predominately expressed on the basolateral membrane. To determine the functional role of these claudins, we took advantage of the mIMCD-3 cell culture model of tubulogenesis. The mIMCD-3 cell line is derived from the embryonic UB, and when placed in a type-I collagen matrix these cells undergo tubulogenesis and branching in a manner morphologically similar to the UB. Double immunofluorescence and Z-stacking showed that mIMCD-3 cells express both CLDN3 and CLDN7 at the tight junction. Stable cell lines expressing either CLDN3 or CLDN7 fused at the N-terminus to the red fluorescent protein (RFP) mCherry w / La famille de protéines claudine est nécessaire pour la formation des jonctions serrées entre les cellules épithéliales. Les jonctions serrées forment des obstacles paracellulaires ininterrompus sur la surface apicale entre les cellules épithéliales adjacentes. En conséquence, ils favorisent l'adhérence cellule-cellule et régularisent le transport des ions solubles paracellulaire. Au cours du développement du rein, une excroissance épithéliale du canal nephric appelée urétérale bourgeon (UB) se dégage et envahit le mésenchyme métanephrique (MM) voisins où il subit une série de manifestations de branchement dans un processus connu sous le nom de la morphogenèse de ramification. Il a été démontré que claudin-3 et claudin-7 transcriptions sont augmentées dans l'UB par rapport au MM au cours du développement du rein. Nous faisons l'hypothèse que, si Cldn3 et Cldn7 forment les jonctions serrées dans l'épithéliales UB, ils détermineront le type de ramification UB.En utilisant la microscopie électronique en transmission, nous avons établi que des jonctions serrées sont situés entre les cellules épithéliales de l'UB qui subissent ramification. L'hybridation in situ établi que claudin-3 et claudin-7 sont exprimés en UB à jour embryonnaire (E) 10,5, 13,5 et 16,5. Double immunofluorescence a révélée que la protéine Cldn3 est localisée à des jonctions serrées au domaine apical de l'UB, tandis que Cldn7 est surtout exprimé sur la membrane basolatérale. Pour déterminer le rôle fonctionnel de ces claudins, nous avons profité de la mIMCD-3 modèle de la culture cellulaire de la formation de tubules. Le mIMCD-3 lignée cellulaire est issue de l'embryon de UB, et lorsqu'il est placé dans un type-I matrice collagène, ces cellules commence à former des tubules et une ramification d'une manière morphologiquement semblables à l'UB. Double immunofluorescence et des
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.66666 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Haddad, Nicholas |
| Contributors | Indra Gupta (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Human Genetics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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