Visualización del crecimiento de los microtúbulos en células de la cresta neural de Xenopus.

Abstract

Uno de los principales procesos celulares durante la embriogénesis es la migración celular, la cual es altamente compleja y depende de la coordinación perfecta de distintas estructuras celulares para efectuarse. Esta requiere de la coordinación del citoesqueleto de actina y tubulina, para poder así lograr que la membrana plasmática se extienda y se logren generar estructuras de adhesión con el sustrato para migrar correctamente. Sabemos que el transcurso de estas acciones se lleva a cabo debido a diferentes señales ya sean moleculares o mecánicas. Es aquí donde entra en juego MAP7, proteína 7 asociada a los microtúbulos, que se ha descrito que está estrechamente vinculada a ellos participando en su dinámica, transporte de moléculas, en sus eventos de catástrofe y crecimiento. Se sabe también que MAP7 actúa como factor de reclutamiento y posterior activador de la motilidad de la MAP motora kinesina-1 (proteína encargada del transporte de cargas intracelulares en el microtúbulo). Por otro lado, en nuestro laboratorio hemos observado que la subunidad Gαi-2 de la proteína G heterotrimérica, al igual que MAP7, se encuentra interaccionando con tubulina y otros elementos de unión al extremo positivo de los microtúbulos. Bajo condiciones de silenciamiento de Gαi-2 en células de la cresta neural de Xenopus hemos observado un fenotipo anormal del citoesqueleto de actina y tubulina, entre ellos observamos una disminución en la dinámica de los microtúbulos y adhesiones focales más estables y de gran tamaño. En esta investigación se utilizó como modelo a las células de la cresta neural craneal de Xenopus, en las cuales se estudió la velocidad de crecimiento de los microtúbulos durante el proceso migratorio en célula viva bajo condiciones normales y de silenciamiento de Gαi-2. Con la ayuda de un constructo de ADN codificando a MAP7 asociado a la proteína fluorescente cherry se logró visualizar los microtúbulos en célula viva y con ellos analizar su dinámica en respuesta al silenciamiento de Gαi-2.

One of the main cellular processes during embryogenesis is the cellular migration, which is highly complex and depends on the perfect coordination of different cellular structures in order to be performed. It requires the coordination of the actin and tubulin cytoskeleton, which allow the plasma membrane to extend and thus generate adhesion structures with the substrate to migrate correctly. We know that the course of these actions is performed due to different signals, either molecular or mechanical. At this point, MAP7, microtubule associated protein 7 comes into play, and it has been described to be closely linked to microtubules and to participate in their dynamics, molecule transport, catastrophe and growth events. It is also known that MAP7 acts as a recruitment factor and subsequent motility activator for the motor MAP kinesin-1 (protein in charge of intracellular cargo transport in the microtubule). On the other hand, in our laboratory we observed that the Gαi-2 subunit from the heterotrimeric G protein, like MAP7, interacts with tubulin and other microtubule plus-end binding elements. Under Gαi-2 silencing conditions in Xenopus neural crest cells we have observed a decrease in the microtubule dynamics and more stable and larger focal adhesions. In this research, we used Xenopus cranial neural crest cells as a model to study the growth velocity of microtubules during the migratory process in live cell under normal and Gαi-2 silencing conditions. With the aid of a DNA construct encoding MAP7 associated with the fluorescent protein Cherry, we were able to visualize microtubules in live cell and analyze their dynamics in response to Gαi-2 silencing.