Gradientes opostos amplificam o relógio que segmenta embriões de mamífero
Proteómica espacial e temporal identifica a R-Spondin como amplificador dinâmico das oscilações Wnt durante a formação de somitos em tecido de ratinho.
A R-Spondin e os recetores LGR formam um padrão dinâmico oposto ao gradiente do ligando Wnt no tecido que dará origem a vértebras e músculos. Uma análise de proteómica espacial e temporal, publicada na Nature Communications a 25 de outubro, explica como a amplitude das oscilações Wnt pode aumentar na parte anterior do mesoderma pré-somítico mesmo quando a quantidade do ligando diminui.
Captar um processo que nunca para
A somitogénese segmenta ritmicamente o eixo do embrião. Como células vizinhas estão em fases diferentes do ciclo, uma fotografia molecular mistura tempo e posição. A equipa usou microfluídica para sincronizar caudas de embriões de ratinho e combinou proteómica quantitativa com transcriptómica. Assim identificou proteínas cuja abundância oscila e gradientes que mudam durante cada ciclo.
O amplificador que corre em sentido contrário
O ligando Wnt diminui em direção à região anterior, enquanto a atividade do sistema R-Spondin/LGR aumenta. A R-Spondin reforça a capacidade das células responderem ao Wnt disponível, compensando a queda do ligando e elevando a amplitude da oscilação. Os autores validaram a expressão dinâmica em gastruloides de ratinho. Quando perturbaram a variação do ligando, a amplitude das ondas baixou e a formação dos somitos ficou comprometida.
Do mecanismo ao desenvolvimento completo
O estudo liga medidas de proteína, RNA e perturbação num sistema de mamífero e propõe um mecanismo para transformar dois gradientes opostos numa onda robusta. Caudas embrionárias isoladas e gastruloides não reproduzem todas as forças e sinais de um embrião completo. A próxima etapa será testar como este amplificador interage com Notch, FGF, crescimento do tecido e diferenças entre espécies.