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Interplay between mechanical tension and cytoskeletal organization in cell separation at compartment boundaries in Drosophila

Während der Gewebeentwicklung beeinflusst die Anpassung der mechanischen Spannung bei Zell-zu-Zell-Kontakten das Gewebewachstum, die Musterbildung und die Morphogenese. Die Erzeugung und Kontrolle der mechanischen Spannung hängt von Komponenten des Zytoske- letts wie dem Aktomyosin und den Mikrotubuli-Netzwerken ab. Die Bildung von Komparti- mentgrenzen ist ein wichtiger Entwicklungsprozess, der auf der Anpassung mechanischer Spannungen beruht. Kompartimentgrenzen sind Abstammungsbeschränkungen, die Zellen mit unterschiedlichen Funktionen und Identitäten innerhalb von Geweben trennen. Zellverbindun- gen entlang der Kompartimentgrenzen sind häufig durch eine Anreicherung von filamentösen (F-) Aktin sowie nicht-muskulären Myosin II (Myosin II) Motorprotein und erhöhter mechani- scher Spannung gekennzeichnet. Die Mechanismen, durch die F-Aktin und Myosin II an die- sen Verbindungsstellen angereichert werden, sind jedoch kaum verstanden. Hier zeigen wir, dass an der sich bildenden anteroposterioren Kompartimentgrenze der Puppenepidermis von Drosophila melanogaster F-Aktin und Myosin II vorübergehend angereichert werden. Die An- reicherung von F-Aktin scheint nicht von mechanischer Spannung abzuhängen. Die Fluores- zenzerholung nach Photobleichversuchen (Fluorescence recovery after photobleaching, FRAP) weist eher darauf hin, dass Myosin II vorzugsweise an Zellübergängen entlang der Komparti- mentgrenze stabilisiert wird. Darüber hinaus zeigen wir unter Verwendung einer photokonver- tierbaren Form von Myosin II, dass Myosin II vorzugsweise aus einem zytosolischen Pool an Zellverbindungen entlang der Kompartimentgrenze rekrutiert wird. Um die Rolle des Mikro- tubuli-Netzwerks bei der Bildung von Kompartimentgrenzen zu testen, haben wir außerdem dessen Organisation in der Puppenepidermis charakterisiert. Wir zeigen, dass sich Mikrotubuli und das Mikrotubuli-Minus-Ende-bindende Protein Patronin in einem Streifen anteriorer Zellen entlang der Kompartimentgrenze ansammeln. Interessanterweise haben die Zellen in diesem Streifen, im Vergleich zu anderen Zellen in der Epidermis, eine unterschiedliche Form. Zusammengefasst enthüllen unsere Daten Unterschiede in der Organisation der Mikrotubuli, die mit Kompartimentgrenzen verbunden sind, und zeigen, dass die Anreicherung von Myosin II entlang der Kompartimentgrenze der Puppen-Abdominalepidermis sowohl eine bevorzugte Stabilisierung als auch eine Rekrutierung beinhaltet.

Identiferoai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:83166
Date31 January 2023
CreatorsWang, Jing
ContributorsDahmann, Christian, Grosshans, Jörg, Technische Universität Dresden
Source SetsHochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden
LanguageEnglish
Detected LanguageGerman
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
Relationinfo:eu-repo/grantAgreement/Deutsche Forschungsgemeinschaft/SPP 1782/255103767//Epithelial Intercellular Junctions as Dynamic Hubs to Integrate Forces, Signals and Cell Behaviour

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