|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Формирование планарной полярности эмбрионального ресничного эпителия щпорцевой лягушкитезисы доклада
- Автор: Евстифеева А.Ю.
- Сборник: Тезисы докладов конференции «Морфогенез в индивидуальном и историческом развитии: гетерохронии, гетеротопии и аллометрия»
- Серия: Геобиологические системы в прошлом
- Тезисы
- Год издания: 2014
- Место издания: Институтом биологии развития РАН совместно с Палеонтологическим институтом РАН, Москва
- Первая страница: 12
- Последняя страница: 13
- Аннотация: Ресничный эпителий выстилает полости многих систем органов, и создаёт направленный поток жидкости. Направленные биения ресничек отражают широко распространённое в живом мире явление планарной полярности (ПП). Механизмы локального выравнивания осей ПП исследованы достаточно подробно на молекулярном уровне. Однако остаётся непонятным, что является глобальным ориентирующим фактором, выстраивающим полярности клеток вдоль целого органа. Недавние исследования на куколке дрозофилы показали, что натяжение зачатка крыла выравнивает полярности его клеток вдоль оси натяжения (Aigouy et al, 2010). Это позволяет предположить, что механические напряжения могут быть глобальным ориентирующим фактором. Мы решили проверить данное предположение на примере эмбрионального ресничного эпителия (РЭ) шпорцевой лягушки Xenopus laevis. На стадии хвостовой почки эмбрионы X. laevis покрыты ресничным эпителием. РЭ X. laevis в качестве модельной системы выбран не случайно: направление полярности ресничных клеток (РК) можно легко определить по направлению создаваемого ими потока окружающей жидкости. У интактных зародышей X. laevis потоки жидкости направлены спереди назад под углом к продольной оси тела – дорсовентально. Мы обнаружили дорсальный домен РК, биения которых были также направлены в переднезаднем направлении, но вентродорсально. Релаксация механического натяжения на стадии ранней нейрулы вызвала изменение данного паттерна потоков: дорсальный регион практически отсутствовал, а в латеральном регионе направление потоков стало ближе к дорсовентральной оси. На стадии ранней гаструлы мы изготавливали двойные эксплантаты (сэндвичи) из различных частей крыши бластоцеля, складывая попарно их внутренними сторонами друг к другу и прикалывая их тонкими стеклянными иглами ко дну чашки Петри, покрытому 2% агаром. Часть сэндвичей мы растягивали примерно на 200% от первоначальной длины, переставляя стеклянные иглы на большее расстояние друг от друга. После растяжения сэндвичи оставляли при комнатной температуре в MMR до достижения стадии хвостовой почки в контроле и регистрировали направление потоков жидкости, создаваемых РК. Эксплантация целых крыш бластоцеля (КБс) и её передних частей (ПКс) приводила к нарушению глобального порядка ПП, присущего интактному зародышу. Треть ПКс и КБс обладала хаотическим паттерном потоков. Однако у остальной части образцов сохранялся ближний порядок ПП: в пределах сэндвичей можно было выделить несколько зон с одинаковым направлением оси ПП. В отличие от КБс и ПКс сэндвичи из задней части крыши бластоцеля (ЗКс) на дорсальной стороне формировали присоску. У них в целом сохранялся глобальный порядок ПП и потоки были направлены от присоски назад, либо радиально расходились от неё. Известно, что передние части крыш содержат ингибиторы формирования присоски и, если сложить передние и задние части крыш, то присоска в задних частях крыш не образуется (Bradley et al., 1996). Мы решили повторить данные опыты и проверить, меняется ли при этом паттерн потоков в задней части крыши. Оказалось, что по сравнению с ЗКс в сэндвичах из сложенных друг с другом передних и задних половин крыши бластоцеля помимо исчезновения присоски в задних частях крыш происходила хаотизация потоков. Механическое растяжение ПКс как вдоль, так и поперёк переднезадней оси приводило к восстановлению глобального порядка ПП: число зон с одинаковым направлением ПП уменьшалось, что служило показателем повышения порядка ПП. Отметим, что ось ПП ориентировалась преимущественно перпендикулярно оси растяжения. У ЗКс только поперечное растяжение приводило к повышению порядка ПП, тогда как продольное растяжение приводило даже к некоторой хаотизации порядка ПП. Таким образом, мы показали, что реакции на растяжение различных участков крыш бластоцеля регионально специфичны. Чтобы определить степень детерминированности ПП в передних и задних частях крыши бластоцеля (КБ) мы провели ортотопные трансплантации с поворотом на 1800 передних и задних частей крыши бластоцеля на стадии ранней гаструлы. Оказалось, что передние части КБ лучше подстраивают свою полярность под полярность зародыша-реципиента по сравнению с трансплантатами задней части КБ. Это согласуются как с результатами опытов по растяжению, так и с масштабами ближнего порядка. Действительно, трансплантаты из передней части КБ, которые лучше подстраиваются к ПП зародыша-реципиента, сильнее реагируют и на растяжение. Кроме того, меньшие (по сравнению с ЗКс) масштабы их ближнего порядка указывают на меньшую устойчивость их собственной ПП. Таким образом, на примере ресничного эпителия X. laevis мы показали, что в определении направления оси планарной полярности играют важную роль механические напряжения, которые в норме могут быть связаны с гаструляционными движениями, а также с замыканием нервной трубки и удлинением хорды.
- Добавил в систему: Евстифеева Алёна Юрьевна