Study of the role of cell-matrix force transmission in naive to primed pluripotency transition in mouse embryonic stem cells

Programa de Doctorat en Biomedicina / Tesi realitzada a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya

Detalles Bibliográficos
Autor: Viswandha Venkata Naga Sai, Srivatsava
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2024
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/691535
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/691535
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Bioenginyeria
Bioingeniería
Bioengineering
Cèl·lules mare embrionàries
Células madre embrionarias
Embryonic stem cells
Interacció cel·lular
Interacción celular
Cell interaction
Ciències de la Salut
577
id ES_cd4bb99a0ac67b52c015ba49612cbcd0
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/691535
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Study of the role of cell-matrix force transmission in naive to primed pluripotency transition in mouse embryonic stem cells
title Study of the role of cell-matrix force transmission in naive to primed pluripotency transition in mouse embryonic stem cells
spellingShingle Study of the role of cell-matrix force transmission in naive to primed pluripotency transition in mouse embryonic stem cells
Viswandha Venkata Naga Sai, Srivatsava
Bioenginyeria
Bioingeniería
Bioengineering
Cèl·lules mare embrionàries
Células madre embrionarias
Embryonic stem cells
Interacció cel·lular
Interacción celular
Cell interaction
Ciències de la Salut
577
title_short Study of the role of cell-matrix force transmission in naive to primed pluripotency transition in mouse embryonic stem cells
title_full Study of the role of cell-matrix force transmission in naive to primed pluripotency transition in mouse embryonic stem cells
title_fullStr Study of the role of cell-matrix force transmission in naive to primed pluripotency transition in mouse embryonic stem cells
title_full_unstemmed Study of the role of cell-matrix force transmission in naive to primed pluripotency transition in mouse embryonic stem cells
title_sort Study of the role of cell-matrix force transmission in naive to primed pluripotency transition in mouse embryonic stem cells
dc.creator.none.fl_str_mv Viswandha Venkata Naga Sai, Srivatsava
author Viswandha Venkata Naga Sai, Srivatsava
author_facet Viswandha Venkata Naga Sai, Srivatsava
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Roca-Cusachs Soulere, Pere
Kechagia, Zanetta
Roca-Cusachs Soulere, Pere
Universitat de Barcelona. Facultat de Medicina i Ciències de la Salut
dc.subject.none.fl_str_mv Bioenginyeria
Bioingeniería
Bioengineering
Cèl·lules mare embrionàries
Células madre embrionarias
Embryonic stem cells
Interacció cel·lular
Interacción celular
Cell interaction
Ciències de la Salut
577
topic Bioenginyeria
Bioingeniería
Bioengineering
Cèl·lules mare embrionàries
Células madre embrionarias
Embryonic stem cells
Interacció cel·lular
Interacción celular
Cell interaction
Ciències de la Salut
577
description Programa de Doctorat en Biomedicina / Tesi realitzada a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024
2024
2024
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/691535
url http://hdl.handle.net/10803/691535
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 186 p.
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869419797194735617
spelling Study of the role of cell-matrix force transmission in naive to primed pluripotency transition in mouse embryonic stem cellsViswandha Venkata Naga Sai, SrivatsavaBioenginyeriaBioingenieríaBioengineeringCèl·lules mare embrionàriesCélulas madre embrionariasEmbryonic stem cellsInteracció cel·lularInteracción celularCell interactionCiències de la Salut577Programa de Doctorat en Biomedicina / Tesi realitzada a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya[eng] “Doing the right thing, at the right time, to the right extent, in the right manner, and for the right purpose”. This isn’t a shoddy attempt at virtue signalling by invoking Aristotle. It rather is my philosophical understanding of embryonic development. During my formative years, being taught by biological purists led to me adopting a reductionist approach of looking for a biochemical effector and understanding its transduction through signalling pathways. While it has informed me greatly on the fine details of the biochemistry behind embryo morphogenesis, I was still left with lingering questions. How does a symmetrical and spherical embryo give rise to an organism whose development and survival needs asymmetry, be it in organ placement or overall bodily function? Is the genetic information flow the only mode of materializing the changes needed for embryonic development? Are there alternative sources of signalling cues other than soluble factors? Driven by this curiosity, I performed literature review during my masters and got introduced to the world of mechanobiology. I was intrigued by how physical forces regulate the timing, placement and extent of genetic information flow and confer robustness to embryonic development making it virtuous!! Importantly, it changed my perception of extracellular matrix (ECM) which until then I considered to play a passive role as a mere structural support. ECM deposition constituting a mechanical cue and the force transmission to ECM driving tissue morphogenesis evoked an interest to elucidate its functional role in early stages of embryonic development. As the foundation for all organs and tissues are laid by pluripotent epiblast, I wanted to understand how interaction with ECM regulates pluripotency dissolution and prepares for further stages of embryonic development. To achieve this, I joined Dr.Pere Roca-Cusachs’ lab and under the co-supervision of Dr. Zanetta Kechagia, I performed the current thesis work which is to study the role of cell-ECM force transmission in pluripotency transition in mouse embryonic stem cells. The thesis is divided into seven chapters. In the first chapter, an introduction to pluripotency and its dissolution, and the status quo on our understanding of pluripotency dissolution is mentioned. Having identified the key knowledge gaps, in the second chapter, the main objective of the study and the specific aims through which it is achieved are listed out. The third chapter deals with the experimental techniques and materials employed in the work. In the fourth, the results are listed out which suggest why force transmission to ECM is required for pluripotency dissolution. The detailed discussion of each experimental intervention and what they mean in light of the current knowledge along with potential future research directions to pursue are given in chapter five. In the sixth chapter, the key conclusions of the study are listed followed by chapter seven which is the bibliography. The results of this thesis are included in a manuscript for which I am a first author, and the manuscript is about to be submitted. To borrow the message of Martin A Schwart’s essay “The importance of stupidity in scientific research”, scientific pursuit is the process of being productive while confronting our ignorance. The end result is to garner wisdom and to acknowledge one’s absolute stupidity about research problems of higher difficulty. While performing this thesis work, I have always abided by this motto. With that being said, I wish you therefore enjoy reading the work by a “stupid of the highest order”.[cat] "Fer el correcte, en el moment adequat, en la mesura correcta, de la manera correcta i amb el propòsit correcte". No es tracta d'un intent de mala virtut invocant Aristòtil. Més aviat és la meva comprensió filosòfica del desenvolupament embrionari. Durant els meus anys de formació, ser ensenyat per puristes biològics em va portar a adoptar un enfocament reduccionista de buscar un efector bioquímic i entendre la seva transducció a través de vies de senyalització. Tot i que m'ha informat molt sobre els detalls de la bioquímica darrere de la morfogènesi embrionària, encara em quedaven preguntes persistents. Com dóna lloc un embrió simètric i esfèric a un organisme el desenvolupament i supervivència del qual necessita asimetria, ja sigui en la col·locació d'òrgans o en la funció corporal general? És el flux d'informació genètica l'única manera de materialitzar els canvis necessaris per al desenvolupament embrionari? Hi ha fonts alternatives de senyals de senyalització diferents dels factors solubles? Impulsada per aquesta curiositat, vaig fer revisió bibliogràfica durant el màster i em vaig introduir en el món de la mecanobiologia. Em va intrigar com les forces físiques regulen el moment, la col·locació i l'extensió del flux d'informació genètica i confereixen robustesa al desenvolupament embrionari fent-lo virtuós!! És important destacar que va canviar la meva percepció de la matriu extracel·lular (ECM) que fins aleshores considerava que tenia un paper passiu com un mer suport estructural. La deposició ECM que constitueix un senyal mecànic i la transmissió de força a ECM impulsant la morfogènesi tissular va evocar un interès per dilucidar el seu paper funcional en les primeres etapes del desenvolupament embrionari. Com que l'epiblast pluripotent estableix les bases per a tots els òrgans i teixits, volia entendre com la interacció amb ECM regula la dissolució de pluripotència i es prepara per a futures etapes del desenvolupament embrionari. Pere Roca-Cusachs i, sota la cosupervisió de la doctora Zanetta Kechagia, vaig realitzar el treball de tesi actual, que consisteix a estudiar el paper de la transmissió de forces cèl·lula-ECM en la transició de pluripotència en cèl·lules mare embrionàries de ratolí. La tesi està dividida en set capítols. En el primer capítol s'esmenta una introducció a la pluripotència i la seva dissolució, i l'statu quo sobre la nostra comprensió de la dissolució de la pluripotència. Un cop identificades les llacunes clau de coneixement, en el segon capítol s'enumeren l'objectiu principal de l'estudi i els objectius específics a través dels quals s'aconsegueix. El tercer capítol tracta de les tècniques experimentals i dels materials emprats en l'obra. En el quart, s'enumeren els resultats que suggereixen per què es requereix la transmissió de força a ECM per a la dissolució de pluripotència. La discussió detallada de cada intervenció experimental i el que signifiquen a la llum del coneixement actual, juntament amb possibles futures direccions de recerca a seguir, es donen al capítol cinquè. En el sisè capítol s'enumeren les conclusions clau de l'estudi seguit del capítol setè, que és la bibliografia. Els resultats d'aquesta tesi estan recollits en un manuscrit del qual sóc primer autor, i el manuscrit està a punt de ser enviat.Universitat de BarcelonaRoca-Cusachs Soulere, PereKechagia, ZanettaRoca-Cusachs Soulere, PereUniversitat de Barcelona. Facultat de Medicina i Ciències de la Salut202420242024info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion186 p.application/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/691535TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésL'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/6915352026-06-14T12:46:07Z
score 15,812429

Similares en LA Referencia