Descripción del proyecto
Descodificación de la formación de las quetas en anélidos
Los gusanos segmentados, o anélidos, presentan prolongaciones en forma de cerdas en su cuerpo conocidas como quetas. Estas estructuras extracelulares pueden presentar una gran diversidad de formas complejas y surgen tras una interacción entre el citoesqueleto y la polimerización regulada de la quitina, un polímero de glucosa. El objetivo del proyecto financiado con fondos europeos CHAETA es mejorar el conocimiento de este proceso al investigar los mecanismos moleculares que subyacen a la síntesis de las quetas, centrándose en las sintasas de quitina. Los científicos utilizarán la especie de anélido osteófago «Osedax japonicus» como organismo modelo, y al combinar la edición genética, la microscopía y técnicas transcriptómicas punteras, dilucidarán la red genética que regula la formación de quetas. Dado que el proceso es comparable a la impresión 3D, los resultados del estudio van más allá de la biología y podrían ser aprovechados por científicos dedicados al estudio de la biomecánica y la biomineralización.
Objetivo
Chaetae, the chitinous bristles, of segmented worms are without a doubt one of their most characteristic features. A single cell, called chaetoblast, forms these complex extracellular structures, through an intricate interplay of the cytoskeleton and controlled polymerization of chitin. I have been investigating this fascinating system and published a series of papers describing the process of chaetal formation in various annelids using serial TEM and histology. With this proposed project I will combine my previous training and take the next logical step in the study of chaetogenesis; by investigating the molecular underpinnings of chaetal formation, focusing on chitin synthases. Chitin is one of the most dominant biopolymers in nature and a key building block of diverse extracellular structures. The bone eating worm Osedax japonicus will be the main focus of this study. Its fast and simple chaetal development, together with the drastic anatomical difference between males and females, renders it a perfect model to link the differential expression of chitin synthases to any relevant point of chaetogenesis that can be ultrastructurally profiled. Genetically well-examined annelid Capitella teleta will serve to test the functional genetics of chitin synthases using CRISPR/CAS9. This integrative approach combining advanced microscopical techniques with cutting-edge transcriptomics will result in a giant leap towards revealing the genetic network regulating chaetogenesis. I will be laying the groundwork to fully understand how morphologically complex, chitinous hard structures can be formed by a single cell. Elucidating the molecular and cellular mechanisms behind this process, that is comparable to a biological 3D printer, is highly relevant for not only annelid researchers but also to a broader scientific community studying biomechanics, biomineralization, cell-biology and even bionics.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
1165 Kobenhavn
Dinamarca