O que é isso? Este vídeo mostra os estágios iniciais do desenvolvimento embrionário da anêmona do marNematostella vectensis. Em verde, você pode ver a localização dinâmica da proteína β-catenina que transporta uma etiqueta fluorescente. A β-catenina é uma molécula essential durante a embriogênese, cumprindo um papel duplo: estruturalmente, ajuda as células a se unir; funcionalmente, ele entra em núcleos celulares para common a expressão gênica. Neste vídeo, você pode observar claramente os limites das células brilhantes e a translocação nuclear de β-catenina em células embrionárias específicas em estágios específicos de desenvolvimento.
Onde isso pode ser encontrado? Na natureza, Nematostella vectensis Habita águas costeiras rasas ao longo da costa atlântica da América do Norte. Hoje, é um organismo modelo in style em laboratórios de biologia do desenvolvimento em todo o mundo. Este específico fluorescente β-catenina marcada Nematostella A linha foi desenvolvida no Departamento de Neurociência e Biologia do Desenvolvimento da Universidade de Viena (Áustria).
Como isso foi tirado? Utilizamos edição do genoma CRISPR/CAS9 para inserir uma sequência de GFP (proteína fluorescente verde) na Nematostella Gene da β-catenina. Depois de injetar cerca de 35.000 embriões, identificamos com sucesso um homem que carregava a inserção correta nas células germinativas. Isso nos permitiu estabelecer primeiro uma F1 heterozigótica e, em seguida, uma geração Homozigota F2 com “β-catenina brilhante” em todas as células, permitindo imagens detalhadas de desenvolvimento. Para imagens, os embriões foram gentilmente imobilizados em agarose de baixa fusão e filmados ao vivo usando um microscópio confocal de disco giratório na Universidade Médica de Viena, com apoio valioso do laboratório Adameyko.
Por que as pessoas deveriam se preocupar com isso?
Nematostella Pertence a Cnidaria (corais, anêmonas do mar e água -viva), um grupo irmão da Bilateria (insetos, vermes, ouriços do mar e humanos). Nos bilaterianos, a sinalização da β-catenina ativa a formação do endomesoderma, que emblem se divide em um endoderme que dá origem ao tubo intestinal e seus derivados e músculos formadores de mesoderma, órgãos reprodutivos e muito mais. Por mais de duas décadas, os cientistas assumiram que a β-catenina tinha uma função semelhante nos cnidários.
Nosso estudo desafia as suposições anteriores e fornece novas idéias sobre como os mecanismos de desenvolvimento animal evoluíram. Após uma observação cuidadosa, você notará que no embrião inicial, a β-catenina entra em núcleos celulares em um lado do embrião, enquanto depois, as células endomesodérmicas começam a invaginar no lado oposto do embrião, formando seu intestino. Combinado com os dados de knockdown de genes existentes, isso mostra que a β-catenina não especifica o endomesoderma em Nematostellacomo pensado anteriormente, mas protege as células não endomesodérmicas (Ectoderm) de se tornarem o endomesoderma. Essa descoberta inesperada destaca uma importante mudança evolutiva, sugerindo que o uso da β-catenina para especificar o endomesoderma no embrião foi uma inovação evolutiva da Bilateria.
