Función de la proteína Furry en el establecimiento del plan corporal de Xenopus laevis - Cervino, Ailen Soledad (2021)
El plan corporal de un animal se elabora durante el desarrollo embrionario temprano y es el resultado de la adquisición de distintos destinos celulares y de movimientos coordinados de gastrulación, que en conjunto establecen los ejes embrionarios y las regiones de las futuras capas germinales: endodermo, ectodermo y mesodermo. El gen FRY microtuble binding protein (fry) codifica para una proteína evolutivamente conservada llamada Furry (Fry) que presenta una amplia variedad de funciones celulares, principalmente asociadas a polarización celular, división celular y morfogénesis. Sin embargo, en vertebrados, poco se conoce sobre su función en estos eventos del desarrollo embrionario. En este trabajo, nos propusimos estudiar la función de la proteína Fry en el establecimiento del plan corporal embrionario, focalizándonos en los movimientos de gastrulación. Empleamos a la rana africana Xenopus laevis, uno de los vertebrados más utilizados para el estudio de vías moleculares involucradas en el establecimiento de los ejes embrionarios y los procesos morfogenéticos que le dan forma al embrión. Esto se debe a las ventajas experimentales únicas del sistema modelo, entre ellas: rápido desarrollo embrionario, gran tamaño de los embriones y células, tolerancia a la extensa manipulación, conservación evolutiva de los procesos celulares y alto grado de conservación genómica con mamíferos. Caracterizamos el patrón de expresión de fry en oocitos y embriones de Xenopus durante la gastrulación, revelando la distribución espacial de su ARNm y sugiriendo un rol de esta proteína en el desarrollo temprano. Mediante ensayos de pérdida de función, demostramos que Fry está involucrada en diversos e importantes eventos durante la embriogénesis de Xenopus. Por un lado, Fry regula la adquisición de destino celular en el organizador dorsal de la gástrula, particularmente en células del mesodermo precordal que darán origen a estructuras anteriores del embrión. Por otro lado, pusimos en evidencia la importancia de esta proteína durante los procesos morfogenéticos que tienen lugar durante la gastrulación, afectando el cierre del blastoporo y la elongación de la línea media dorsal. La pérdida de función de Fry compromete la correcta ejecución de varios movimientos gastrulatorios: la involución del mesodermo axial prospectivo, la extensión convergente del cordamesodermo y la migración colectiva del mesodermo precordal. A nivel celular, Fry regula el movimiento y la morfología polarizada de las células mesodérmicas dorsales, como así también la formación de la matriz extracelular de fibronectina fibrilar, esencial para los movimientos gastrulatorios. Finalmente, teniendo en cuenta que muchas de las funciones previamente descriptas de Fry están relacionadas con su rol como andamiaje y activadora de quinasas de la familia NDR (nuclear Dbf2-related), exploramos la participación de NDR1 en el fenotipo de pérdida de función de Fry. Demostramos que una variante constitutivamente-activa de NDR1 humana es capaz de rescatar parcialmente la ejecución de movimientos gastrulatorios y la elongación eje dorsal en embriones fry-deplecionados, sugiriendo una interacción funcional y un rol evolutivamente conservado de Fry/NDR en morfogénesis. A partir de nuestros resultados, proponemos que Fry posee funciones NDR1-dependientes e independientes durante el desarrollo temprano de Xenopus.