15th International Congress of Histochemistry and Cytochemistry “From Molecules to Diseases” (original) (raw)

Methods for the analysis of multi-scale cell dynamics from fluorescence microscopy images

2015

La embriogenesis es el proceso mediante el cual una celula se convierte en un ser un vivo. A lo largo de diferentes etapas de desarrollo, la poblacion de celulas va proliferando a la vez que el embrion va tomando forma y se configura. Esto es posible gracias a la accion de varios procesos geneticos, bioquimicos y mecanicos que interaccionan y se regulan entre ellos formando un sistema complejo que se organiza a diferentes escalas espaciales y temporales. Este proceso ocurre de manera robusta y reproducible, pero tambien con cierta variabilidad que permite la diversidad de individuos de una misma especie. La aparicion de la microscopia de fluorescencia, posible gracias a proteinas fluorescentes que pueden ser adheridas a las cadenas de expresion de las celulas, y los avances en la fisica optica de los microscopios han permitido observar este proceso de embriogenesis in-vivo y generar secuencias de imagenes tridimensionales de alta resolucion espacio-temporal. Estas imagenes permiten ...

Effective mechanical potential of cell–cell interaction explains three-dimensional morphologies during early embryogenesis

2019

Mechanical forces are critical for the emergence of diverse three-dimensional morphologies of multicellular systems. However, it remains unclear what kind of mechanical parameters at cellular level substantially contribute to tissue morphologies. This is largely due to technical limitations of live measurements of cellular forces. Here we developed a framework for inferring and modeling mechanical forces of cell–cell interactions. First, by analogy to coarse-grained models in molecular and colloidal sciences, we approximated cells as particles, where mean forces (i.e. effective forces) of pairwise cell–cell interactions are considered. Then, the forces were statistically inferred by fitting the mathematical model to cell tracking data. This method was validated by using synthetic cell tracking data resembling variousin vivosituations. Application of our method to the cells in the early embryos of mice and the nematodeCaenorhabditis elegansrevealed that cell–cell interaction forces c...