Rol de Notch e interacción con otras vías de señales en la formación de las capas germinales en Xenopus

REVINSKI, R. DIEGO; CASTRO COLABIANCHI, AITANA M.; FAVAROLO, M. BELÉN; LOPEZ, SILVIA L.

Chascomús

Taller; IV Taller de Biología Celular y del Desarrollo; 2018

Uno de los primeros pasos en la diversificación de las células pluripotentes en los metazoos es la formación de las capas germinales (ectodermo, endodermo y mesodermo en Bilateria). Mientras que su inducción se ha estudiado con profundidad, se conoce menos acerca los mecanismos de refinamiento de límites que aseguran su correcta segregación.La vía Notch se activa mediante la interacción de receptores y ligandos transmembrana. La célula receptora expresa Notch y la emisora, al ligando Delta (Dll1, 3 y 4 en mamíferos) o Jagged (Jag1 y 2). Utilizando Xenopus laevis como modelo de vertebrados, propusimos que la correcta delimitación de las capas germinales requiere a la vía Dll1/Notch1, que favorece el destino neuroectodérmico vs. endomesodérmico. Además, otro ligando participaría en este proceso (Revinski et al, 2010; Dev Biol 339). Observamos que dll1 y jag1 se expresan de manera complementaria en gástrulas. Jag1 se distribuye en dos dominios: neuroectodermo presuntivo y endodermo suprablastoporal. Dll1 se expresa en el mesodermo prospectivo pre-involución. Para dilucidar si jag1 está involucrado en la segregación de las capas germinales, diseñamos sgRNAs para CRISPR/Cas9 y demostramos que son capaces de cortar al gen de X. laevis. Nos preguntamos si Nodal (señal necesaria para la inducción del endomesodermo) modula a la vía Notch. Una forma constitutivamente activa de su transductor Smad2 reprimió a dll1 en la progenie de las células inyectadas, activándolo en células adyacentes, desplazando su dominio hacia la región animal. El bloqueo de Nodal suprimió la expresión de dll1. Esto indica que Nodal induce a dll1 vía smad2 de manera célulo-no-autónoma.El factor de transcripción Churchill frena el ingreso de células a través de la línea primitiva en aves, favoreciendo el neuroectodermo vs. mesodermo. En Xenopus, observamos que el dominio de dll1 se expande con una forma represora de ChCh y disminuye con una construcción activadora, indicando que ChCh inhibe la expresión de dll1.Proponemos que, en la zona de transición de las capas germinales de la gástrula, Notch y sus ligandos operan en un programa de refinamiento de límites entre capas germinales, en una red regulatoria que integra a cascadas inductivas, controlando su correcta segregación.