Cellular mechanisms behind vertebrate limp outgrowth

Abstract

In this work we use a novel in vivo imaging technique and cell behaviour analysis to investigate the cellular basis of limb bud elongation. Recently, it has become clear that oriented cell activities must be involved in this process and cell migration and cell division orientation stood out as the most probable candidates. Here, we present a comprehensive study with a focus on cell orientations and active cell behaviour in the developing chick limb bud. We find that cells orient themselves toward the closest ectoderm and divide along their long axis and that, although the gross cell movement shows distal bias, active migration orientation of single cells seems to be random. As our results do not support the distalward migration and oriented division theory, we propose cell intercalation as the most probable cell behaviour involved in limb morphogenesis. We validate this new hypothesis with a Cellular Potts computer model that theoretically confirms our assumption

En aquest projecte utilitzem una nova tècnica de microscòpia in vivo, així com l’anàlisi del comportament cel.lular per tal d’investigar les bases cel.lulars de l’elongació de l’extremitat durant el desenvolupament embrionari. Investigacions recents clarament indiquen que activitats cel.lulars orientades estan involucrades en aquest procès, i d’entre elles la migració cel.lular i la divisió cel.lular orientada semblen les candidates més probables. Aquí presentem un estudi exhaustiu enfocat principalment en l’orientació cel.lular i el comportament cel.lular actiu durant el desenvolupament de l’extremitat del pollet. Trobem que les cel.lules s’orienten cap a l’ectodermi més proper i es divideixen al llarg a l’axis més llarg, així com veiem que, malgrat que el moviment cel.lular global mostra una tendència distal, la migració activa de cel.lules individuals sembla ser aleatòria. Donat que els nostres resultats no recolzen la teoria d’una migració distalment orientada amb divisió cel.lular orientada, proposem la intercal.lació cel.lular com al comportament cel.lular més probable involucrat en la morfogènesi de l’extremitat. Aquesta nova hipòtesi es veu validada mitjançant un model computacional de Cellular Potts que confirma el nostre supòsit