Understanding how capping protein cooperates with aPKC to maintain epithelial integrity in Drosophila imaginal disc

Tese de mestrado, Biologia (Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010Epithelial integrity generally depends on the balance between the stability and remodelling of adherens junctions (AJs). Growing evidence indicates that endocytosis has a central role in maintaining AJs in a state of dynamic equilibrium. However, it is not currently understood how AJs remodelling is achieved without losing epithelial integrity. In this work, I found that Capping Protein (CP), which prevents extension of the barbed ends of actin filaments, interacts genetically with atypical protein kinase C (aPKC), a major effector of the Par-aPKC complex, to maintain epithelial integrity in Drosophila wing imaginal disc. This genetic interaction appears to have differential requirements along the wing disc, since decreasing CP and aPKC levels induce extrusion and death of wing blade cells, whereas cells in the distal hinge region seem to overproliferate. Interestingly, loss of CP results in a significant reduction of aPKC from the apical membrane, suggesting that CP may restrict apical localization of aPKC, which in turn, is required to control AJs dynamics. In addition, similar to apkc mutant tissues, loss of CP leads to decreased apical levels of the AJs components, E-Cadherin (E-Cad) and Armadillo (Arm), suggesting that both CP and aPKC promote AJs stability by regulating early endocytic events. Therefore, by promoting the formation of a highly branched actin network, CP could have a putative role in AJs stability and remodelling by restricting aPKC to the apical membrane and by promoting early endocytic events. Taken together, the presented data highlight the crucial synergy between polarity complexes and actin cytoskeleton in regulating AJs dynamics, which is intimately linked to the maintenance of epithelial integrity.Os tecidos epiteliais possuem duas propriedades contraditórias: têm uma arquitectura robusta, necessária para a sua estabilidade, porém exibem uma extensa plasticidade de modo a permitir eventos celulares tais como divisão e morte celular [1, 2]. Quando ocorre uma perda na regulação deste balanço entre estabilidade e plasticidade, as células epiteliais perdem a adesão entre elas e adquirem a capacidade de sobreproliferar. De facto, a maioria dos tumores malignos surge apartir de epitélios com defeitos no controlo da adesão e proliferação [3, 4]. A adesão entre células epiteliais é em parte devida à acção coesiva das junções aderentes (AJs), cuja principal função é ligar o citoesqueleto de actina entre células vizinhas. As AJs circundam a região apical das células e são principalmente compostas pela proteína transmembranar E-Caderina (E-Cad). Através do seu domínio citoplasmático, E-Cad associa-se a β-catenina (em Drosophila codificada por armadillo, arm) e α-catenina, que por sua vez, promove a ligação ao citoesqueleto de actina [5]. Apesar de terem um papel crucial na manutenção da integridade epitelial, recentes estudos têm revelado que as AJs são constantemente remodeladas através de endocitose [6-8], processo celular pelo qual moléculas extracelulares ou associadas à membrana são internalizadas para o interior das células [9, 10]. No entanto, ainda não é compreendido como é que a remodelação das AJs é estabelecida sem que a integridade do epitélio seja perdida. Na região apical às AJs existem dois complexos proteicos que interactuam entre si de modo a promover a polaridade dos tecidos epiteliais: o complexo composto por Crumbs (Crb), Stardust and Discs lost, denominado por complexo Crb, e o complexo constituído por Bazooka/Par3, proteína cinase C atípica (aPKC) e Par6, designado por complexo Par-aPKC [11]. O complexo Par-aPKC é activado através da associação entre Par6 e a Rho-like GTPase Cdc42. Após esta activação, aPKC fosforila Crb, que por sua vez, promove a estabilização das Ajs [12, 13]. Curiosamente, foi demonstrado que a remoção de cdc42 ou apkc em tecidos epiteliais de Drosophila, resulta na acumulação de proteínas apicais associadas à membrana, tais como Crb, em vesículas endocíticas e à redução dos níveis apicais de E-Cad e Arm. Análises genéticas adicionais sugerem que aPKC actua como efector de Cdc42, regulando a endocitose de proteínas apicais, que por sua vez, tem um efeito estabilizador nas AJs durante processos dinâmicos de reorganização celular [14, 15]. Nos tecidos epiteliais, a região apical das células contém uma banda de filamentos de actina, essencial para o suporte das Ajs [2]. O citoesqueleto de actina desempenha um papel fundamental em numerosos processos celulares, tais como regulação da morfologia celular e manutenção da polaridade celular [16]. Dada a sua dinâmica, é necessária uma regulação eficaz, que é desempenhada por proteínas que se ligam à actina (ABPs) [17, 18]. Uma dessas proteínas é o heterodímero Capping Protein (CP), composto pelas subunidades α (Cpa) e β (Cpb), que se ligam à região terminal dos filamentos de actina, prevenindo a perda ou adição de monómeros de actina e, desta forma, a sua polimerização excessiva [19]. A remoção de CP no disco imaginal da asa de Drosophila leva a diferentes fenótipos celulares que são dependentes da região do disco. Enquanto clones de células mutantes para CP mantêm a polaridade e sobrevivem nas regiões do hinge e notum, células mutantes na wing blade sofrem extrusão basal e morrem por apoptose [20]. Semelhante ao fenótipo observado em epitélios mutantes para apkc, diminuição dos níveis proteicos de CP usando a técnica ARN de interferência (RNAi), resulta na acumulação de Crb em estruturas vesiculares [21]. Isto sugere que, tal como aPKC, CP parece regular a endocitose de proteínas apicais. Curiosamente, foi postulado que CP interactua geneticamente com aPKC no disco imaginal da asa [21]. No entado, a ferramenta genética usada para diminuir a activade de aPKC pode ter efeitos inespecíficos [22] e portanto, a possível interacção genética entre CP e aPKC foi novamente analisada. Desta forma, o presente trabalho tinha como objectivo compreender o mecanismo pelo qual CP pode cooperar com aPKC na manutenção da integridade epitelial do disco imaginal da asa de Drosophila. De modo atingir este objectivo, a técnica RNAi sob o controlo do sistema UAS-Gal4, foi usada para diminuir os níveis proteicos de CP em regiões específicas do tecido (García Fernández, B. and Janody, F. et al., unpublished data), e um alelo mutante termosensível para aPKC (apkcts) foi usado para modular a actividade cinásica de aPKC consoante a temperatura (Martinho, R. et al., unpublished data). Quando comparado com o fenótipo anteriormente descrito para células com níveis reduzidos de CP, ao diminuir ambos os níveis de CP e aPKC no disco de asa, uma maior quantidade de células sofreram extrusão basal e morreram por apoptose. Pelo contrário, células mutantes para apkcts encontraram-se mantidas no epitélio, sem nenhum indício de morte celular. Estes resultados confirmam que CP interactua geneticamente com aPKC na manutenção da integridade epitelial do disco da asa. Esta interacção genética parece ter diferentes requerimentos ao longo do disco da asa. Enquanto que a diminuição dos níveis de CP e aPKC levou à morte das células da wing blade, as células na região distal do hinge pareceram proliferar. Isto sugere que CP e aPKC mantêm a integridade epitelial e previnem a morte celular na wing blade, ao passo que na região do hinge, CP e aPKC parecem restringir o crescimento, possivelmente através da regulação da sinalização Hippo [23]. Curiosamente, a diminuição dos níveis de CP resultou numa redução significativa dos níveis apicais de aPKC, sugerindo que, através da sua função como regulador da dinâmica do citoesqueleto de actina, CP restringe a localização de aPKC na membrana apical das células epiteliais. Além disso, semelhante ao fenótipo observado em epitélios mutantes para apkc, diminuição dos níveis de CP levou a um decréscimo acentuado dos níveis apicais de E-Cad e Arm. Isto sugere que CP tem um papel putativo na dinâmica das AJs. Por último, o efeito nos níveis apicais de E-Cad após diminuição dos níveis de CP foi semelhante ao observado após sobreexpressão de Src64B, um importante regulador da estabilidade das AJs. Uma vez que a actividade de Src parece ser regulada por CP (García Fernández, B. and Janody, F. et al., unpublished data), este resultado sugere que o efeito de CP nas AJs pode ser dependente da actividade de Src. Baseando nestas observações, são apresentadas no presente trabalho diferentes hipóteses que pretendem explicar o papel de CP na manutenção da estabilidade das AJs, e de como esta função putativa de CP pode estar interligada com a função conhecida de aPKC na regulação da dinâmica das AJs. VII É importante referir que as diferentes hipóteses não são mutuamente exclusivas e por isso, de um modo geral, através da sua principal função, prevenir a polimerização dos filamentos de actina, CP parece ter um papel putativo na manutenção da estabilidade das AJs por: (a) restringir a localização de aPKC na membrana apical; (b) regular eventos iniciais de endocitose; e (c) regular a actividade de Src. No conjunto, os dados apresentados neste trabalho apontam para uma crucial sinergia entre complexos de polaridade e o citoesqueleto de actina na regulação da dinâmica das AJs, o qual está intimamente ligado à manutenção da integridade dos tecidos epiteliais

A relevância da metáfora visual para a memorização de um logótipo

ABSTRACT : We investigate visual metaphor (visual symbolism) in logotypes, its perception and its effect on memory. Henceforth, a visual standard experiment was developed for that effect. This model can be adapted to other logotypes (fig.4 and fig.6). Our research aims to evaluate the value of the perception of visual metaphor within a logo and its mnemonic consequence on the observer. In general metaphor, or symbolism, is an action, person, place, word or object that represents another to give a different meaning. On our study we evaluate visual metaphors, therefore metaphors that are perceived through visual representation, such as is the case in logos, symbols, logo marks, marks and all derivative paraphernalia of nomenclatures associated to any kind of Visual Identity; be it Visual Corporate Identity or Visual non-Corporate Identity such as services, products and persons. Many designers incorporate universality to symbols in the conception of “logos”. For example: Linden Leader (1994) for FedEx incorporates an arrow, symbolizing to move switily and directly. It is the designer’s exertion and experience that will complement symbolism into a new graphic form, until then unknown. We evaluate the condition of adding a universal graphic form to a graphic creation and its communicative reach.A nossa investigação centra-se na metáfora visual que um logótipo pode conter, e a consequência do encontro dessa metáfora visual na memorização de um logótipo. Um teste modelo foi desenvolvido para esse efeito. Este modelo pode ser adaptado a outros logótipos (fig.4 e fig.6) Em termos gerais uma metáfora, ou símbolo, é uma ação, pessoa, lugar, palavra ou objeto que representa outro para lhe atribuir um significado diferente. No nosso estudo, analisamos metáforas visuais, portanto metáforas codificadas através da representação visual, nomeadamente em logótipos, símbolos, logo-marcas, marcas e/ou toda a parafernália de nomenclatura associada a qualquer tipo de identidade visual; seja identidade visual corporativa ou identidade visual não corporativa, como por exemplo em serviços, produtos e pessoas. Muitos designers incorporam símbolos universais na concepção de logótipos. Linden Leader em 1994 para o logótipo da FedEx incorporou uma seta, que simboliza o movimento rápido e direto. É o esforço e a experiência do designer que complementarão este simbolismo numa nova marca gráfica, até então desconhecida. Avaliaremos a condição de adicionar uma metáfora visual a um logótipo e o resultado do seu alcance comunicativo na memorização do mesmo.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Mass Distribution in Hickson Compact Groups of Galaxies

This study presents the mass distribution for a sample of 18 late-type galaxies in nine Hickson Compact Groups. We used rotation curves from high resolution 2D velocity fields of Fabry-Perot observations and J-band photometry from the 2MASS survey, in order to determine the dark halo and the visible matter distributions. The study compares two halo density profile, an isothermal core-like distribution and a cuspy one. We also compare their visible and dark matter distributions with those of galaxies belonging to cluster and field galaxies coming from two samples: 40 cluster galaxies of Barnes et al (2004) and 35 field galaxies of Spano et al. (2008). The central halo surface density is found to be constant with respect to the total absolute magnitude similar to what is found for the isolated galaxies. This suggests that the halo density is independent to galaxy type and environment. We have found that core-like density profiles fit better the rotation curves than cuspy-like ones. No major differences have been found between field, cluster and compact group galaxies with respect to their dark halo density profiles.Comment: 35 pages, 21 figures. Accept for publication in Astronomical Journa

The compact group--fossil group connection: observations of a massive compact group at z=0.22

It has been suggested that fossil groups could be the cannibalized remains of compact groups, that lost energy through tidal friction. However, in the nearby universe, compact groups which are close to the merging phase and display a wealth of interacting features (such as HCG 31 and HCG 79) have very low velocity dispersions and poor neighborhoods, unlike the massive, cluster-like fossil groups studied to date. In fact, known z=0 compact groups are very seldom embedded in massive enough structures which may have resembled the intergalactic medium of fossil groups. In this paper we study the dynamical properties of CG6, a massive compact group at z=0.220 that has several properties in common with known fossil groups. We report on new g' and i' imaging and multi-slit spectroscopic performed with GMOS on Gemini South. The system has 20 members, within a radius of 1 h_70^-1 Mpc, a velocity dispersion of 700 km/s and has a mass of 1.8 x 10^14 h_70^-1 Msun, similar to that of the most massive fossil groups known. The merging of the four central galaxies in this group would form a galaxy with magnitude M_r' ~ -23.4, typical for first-ranked galaxies of fossil groups. Although nearby compact groups with similar properties to CG 6 are rare, we speculate that such systems occurred more frequently in the past and they may have been the precursors of fossil groups.Comment: 7 pages, 3 figures (one color, low resolution), uses emulateapj.sty. Accepted for publication in ApJ Lette

The fourth dimension in landscape analysis: changing of heritage and ecological values in the Évora cultural landscapes.

Time is one of the most important driving forces in Landscape Ecology. Time along with geosystem, biosystem and socialsystem determines landscape heterogeneity which reveals itself in different patterns and functions. Cultural Landscapes are the result of the interactions between man and environment along time