Descripción del proyecto
Descifrando la mecánica del citoplasma en el desarrollo embrionario temprano
El citoplasma es un entorno complejo y abarrotado de macromoléculas, redes citoesqueléticas y membranas que deben trabajar en armonía para impulsar las funciones celulares esenciales, como la difusión molecular y la división celular. Si bien las propiedades materiales del citoplasma se han estudiado ampliamente a escala nanométrica, se sabe poco sobre su regulación a escala de estructuras mayores, como los núcleos y los husos mitóticos, sobre todo en las primeras fases del desarrollo embrionario. Los últimos descubrimientos sugieren que la mecánica de los fluidos del citoplasma influye en estos procesos. Sin embargo, aún existen deficiencias en la comprensión de cómo evoluciona la mecánica del citoplasma durante el desarrollo embrionario temprano. Con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto CYTOMECH utilizará embriones de erizo de mar para descubrir cómo influyen las endomembranas en la reología del citoplasma, haciendo avanzar nuestra comprensión de la división celular y la morfogénesis.
Objetivo
The cytoplasm is not a simple water-like liquid; it is a crowded heterogeneous medium filled with macromolecules, active cytoskeleton networks and endomembranes. This rich rheology must be precisely coordinated to regulate fundamental cellular processes such as molecular diffusion or cell division. However, while the material properties of the cytoplasm have been well studied at the nanoscale relevant to e.g. protein diffusion, its regulation at the scale of larger assemblies, like nuclei or mitotic spindles, remains poorly addressed. Recent results from the host team suggest that cytoplasm fluid mechanics play a key role in the regulation of cell division of large cells that mark the development of early embryos. In this CYTOMECH project, I thus aim to address how cytoplasm mechanics is regulated during early embryo development. I hypothesize that endomembrane vesicles, tubules and sheets form a crowded polydisperse suspension close to jamming that dominate cytoplasm rheology at the scale of large objects like nuclei or mitotic spindle, relevant to early embryo morphogenesis. Using sea urchin embryos as a model, I will first combine advanced imaging of the cytoplasm with active measurements of cytoplasm mechanics using in vivo magnetic tweezers to address how this endomembrane suspension evolves during early embryogenesis to modulate cytoplasm material properties along with embryo development. Then, using an artificial cell approach, I propose to reconstitute cytoplasm mechanics by encapsulating different cytoplasm extract fractions, enriched in various sets of endomembranes, in water-in-oil droplets; and use this assay to perform a mechanical screen of the cytoplasm. CYTOMECH will represent a breakthrough for our current understanding of how spatiotemporal changes of cytoplasm composition, organization and activity support cell division and embryo morphogenesis, as well as a unique training opportunity for the applicant to become an independent researcher.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
75794 Paris
Francia