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Nat Commun ; 9(1): 3995, 2018 09 28.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-30266986

RESUMO

Cells have evolved multiple mechanisms to apprehend and adapt finely to their environment. Here we report a new cellular ability, which we term "curvotaxis" that enables the cells to respond to cell-scale curvature variations, a ubiquitous trait of cellular biotopes. We develop ultra-smooth sinusoidal surfaces presenting modulations of curvature in all directions, and monitor cell behavior on these topographic landscapes. We show that adherent cells avoid convex regions during their migration and position themselves in concave valleys. Live imaging combined with functional analysis shows that curvotaxis relies on a dynamic interplay between the nucleus and the cytoskeleton-the nucleus acting as a mechanical sensor that leads the migrating cell toward concave curvatures. Further analyses show that substratum curvature affects focal adhesions organization and dynamics, nuclear shape, and gene expression. Altogether, this work identifies curvotaxis as a new cellular guiding mechanism and promotes cell-scale curvature as an essential physical cue.


Assuntos
Movimento Celular/fisiologia , Núcleo Celular/fisiologia , Forma Celular/fisiologia , Citoesqueleto/fisiologia , Animais , Adesão Celular/genética , Adesão Celular/fisiologia , Linhagem Celular , Movimento Celular/genética , Forma Celular/genética , Expressão Gênica , Humanos , Camundongos , Microscopia Confocal , Modelos Biológicos , Propriedades de Superfície , Imagem com Lapso de Tempo/métodos
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