Propiedades mecánicas de los filamentos intermedios en células
El citoesqueleto es una red compleja y dinámica, formada por biopolímeros interconectados - microtúbulos, actina y filamentos intermedios (IFS)- que, entre otras funciones, están involucrados en la determinación de la morfología celular y la generación y transmisión de fuerzas. Tradicionalmente, se...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | Argentina |
| Institución: | Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Repositorio: | Biblioteca Digital (UBA-FCEN) |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | tesis:tesis_n7150_Smoler |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7150_Smoler |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | CITOESQUELETO FILAMENTOS INTERMEDIOS VIMENTINA MICROSCOPIA DE FLUORESCENCIA RECUPERACION DE COORDENADAS LONGITUD DE PERSISTENCIA MOVILIDAD INTRACELULAR CYTOSKELETON INTERMEDIATE FILAMENTS VIMENTIN FLUORESCENCE MICROSCOPY FILAMENTS TRACKING PERSISTENCE LENGTH INTRACELLULAR MOBILITY |
| Sumario: | El citoesqueleto es una red compleja y dinámica, formada por biopolímeros interconectados - microtúbulos, actina y filamentos intermedios (IFS)- que, entre otras funciones, están involucrados en la determinación de la morfología celular y la generación y transmisión de fuerzas. Tradicionalmente, se ha considerado que los IFs sólo contribuyen pasivamente a la viscoelasticidad celular; sin embargo, en los últimos años, diversos trabajos han mostrado que estos filamentos presentan roles muy activos en una gran variedad de procesos biológicos. El objetivo central de esta tesis fue estudiar, en células vivas, ciertas propiedades mecánicas de los filamentos intermedios de vimentina relevantes a su función biológica. Para ello combinamos microscopías confocal y de superresolución con una rutina que permite recuperar las coordenadas espaciales de filamentos individuales con precisión nanométrica. El análisis de las formas de los filamentos, basado en la descomposición en modos de Fourier, muestra que las curvaturas de los IFS en células vivas presentan un comportamiento símil térmico caracterizado por una longitud de persistencia aparente (Ip*) similar a las reportadas en experimentos in vitro. Adicionalmente, hemos determinado que perturbaciones a las redes de actina o microtúbulos alteran la lp* y la movilidad de los IFs. Estos resultados aportan datos relevantes sobre el acoplamiento mecánico entre los IFs con las otras redes del citoesqueleto. Trabajos recientes han planteado diferencias funcionales entre la red de vimentina perinuclear y la red periférica. Mientras la primera conforma una jaula que protegería mecánicamente al núcleo, la segunda estaría principalmente asociada a la integridad mecánica del citoesqueleto. En este contexto evaluamos propiedades biofísicas en ambas poblaciones de filamentos utilizando la novedosa técnica de superresolución MoNaLISA. Observamos que los filamentos periféricos están caracterizados por una mayor Ip*, y por ende una mayor rigidez flexural, y que su movilidad se encuentra restringida en mayor proporción que los perinucleares, apoyando la hipótesis de una asociación diferencial con microtúbulos y filamentos de actina en sendas regiones celulares. Los resultados obtenidos en esta tesis apoyan la existencia de un acoplamiento mecánico entre la red de vimentina y las redes de actina y microtúbulos que le permite responder activamente para compensar, de forma parcial, las perturbaciones mecánicas generadas en el citoesqueleto o transmitidas desde el exterior celular. |
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