Visualización de la Tensión de la Membrana Celular Regulada por los Microfilamentos como un "Amortiguador" en Células Micropatronadas
Autores: Wang, Xianmeng; Li, Na; Zhang, Zhengyao; Qin, Kairong; Zhang, Hangyu; Shao, Shuai; Liu, Bo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La señal de estrés extracelular se transmite a lo largo del complejo membrana celular-citoesqueleto-uniones focales (FAs), regulando la función celular a través de la tensión de la membrana. Sin embargo, el mecanismo del complejo que regula la tensión de la membrana aún no está claro. Este estudio diseñó sellos de polidimetilsiloxano con formas específicas para cambiar artificialmente la disposición de los filamentos de actina y la distribución de las FAs en células vivas, visualizó la tensión de la membrana en tiempo real e introdujo el concepto de entropía de información para describir el grado de orden de los filamentos de actina y la tensión de la membrana plasmática. Los resultados mostraron que la disposición de los filamentos de actina y la distribución de las FAs en las células con patrones cambiaron significativamente. La solución hipertónica resultó en que la tensión de la membrana plasmática de la célula con patrón cambiara de manera más uniforme y lenta en la zona rica en filamentos citoesqueléticos que en la zona carente de filamentos. Además, la tensión de la membrana cambió menos en el área adhesiva que en el área no adhesiva al destruir los microfilamentos citoesqueléticos. Esto sugiere que las células con patrones acumularon más filamentos de actina en la zona donde era difícil generar FAs para mantener la estabilidad de la tensión de la membrana en general. Los filamentos de actina actúan como amortiguadores para suavizar la alternancia en la tensión de la membrana sin cambiar el valor final de la tensión de la membrana.
Descripción
La señal de estrés extracelular se transmite a lo largo del complejo membrana celular-citoesqueleto-uniones focales (FAs), regulando la función celular a través de la tensión de la membrana. Sin embargo, el mecanismo del complejo que regula la tensión de la membrana aún no está claro. Este estudio diseñó sellos de polidimetilsiloxano con formas específicas para cambiar artificialmente la disposición de los filamentos de actina y la distribución de las FAs en células vivas, visualizó la tensión de la membrana en tiempo real e introdujo el concepto de entropía de información para describir el grado de orden de los filamentos de actina y la tensión de la membrana plasmática. Los resultados mostraron que la disposición de los filamentos de actina y la distribución de las FAs en las células con patrones cambiaron significativamente. La solución hipertónica resultó en que la tensión de la membrana plasmática de la célula con patrón cambiara de manera más uniforme y lenta en la zona rica en filamentos citoesqueléticos que en la zona carente de filamentos. Además, la tensión de la membrana cambió menos en el área adhesiva que en el área no adhesiva al destruir los microfilamentos citoesqueléticos. Esto sugiere que las células con patrones acumularon más filamentos de actina en la zona donde era difícil generar FAs para mantener la estabilidad de la tensión de la membrana en general. Los filamentos de actina actúan como amortiguadores para suavizar la alternancia en la tensión de la membrana sin cambiar el valor final de la tensión de la membrana.