O nás
Kvantitativní živé zobrazování, dynamika cytoskeletu, genetika hlístic, biofyzika, evoluční vývoj (evo-devo)
Tvar živočicha vzniká během embryonálního vývoje postupně podle jeho druhu. Během tohoto sledu událostí, souhrnně označovaného jako „morfogeneze embrya“, embryo neustále mění svůj tvar. Naše laboratoř se zajímá o mechanismy generující sílu, jež tyto změny tvaru řídí.
Snažíme se řešit následující otázky:
- Jak vznikají síly molekulárního měřítka ve vyvíjejících se embryích?
- Jak řídí síly molekulárního měřítka změny tvaru embrya?
- Jak se tyto mechanismy generující síly mění v evolučním časovém měřítku?
Náš výzkum se pohybuje na pomezí buněčné biologie, evoluční vývojové biologie (evo-devo) a biofyziky a využívá kvantitativní metodologii všech těchto oborů.
Síly pohánějící morfogenezi embrya jsou generovány cytoskeletem embryonálních buněk a vznikají především v aktomyozinovém kortexu: husté dvourozměrné síti zesíťovaných polymerů aktinu, jež se nachází přímo pod plazmatickou membránou (viz obr. 1). Tažením a kroucením aktinových polymerů mohou myozinové motory a četné pomocné proteiny vytvářet aktivní síly v kortikální vrstvě. Přesná časoprostorová regulace těchto molekulárních sil ve vyvíjejících se embryích nakonec vede ke změnám tvaru nezbytným pro morfogenezi embrya v buněčném měřítku.
S použitím Caenorhabditis elegans a příbuzných druhů hlístic studujeme, jak molekulární síly generované v aktomyozinové vrstvě vedou k morfogenetickým tvarovým změnám u raných embryí. Za tímto účelem spojujeme možnosti genetiky C. elegans s časosběrným zobrazováním raných embryí (s vysokým rozlišením i superrozlišením), kvantitativní analýzou obrazu a biofyzikálním modelováním.