Role of cell polarity in craniofacial development

Abstract

Craniofacial development depends on correctly established cell polarity within cranial neural crest-derived mesenchyme, as it is essential for coordinated cellular behaviours that drive the morphogenesis of facial prominences. Non-canonical Wnt5a signalling regulates these behaviours, and its dysregulation results in craniofacial malformations. This thesis aimed to extend current knowledge of the role of Wnt5a during early murine facial development, with particular focus on subcellular polarity. The study was performed using a mouse model with neural crest-specific conditional knockout of the Wnt5a gene, targeting the cell population that gives rise to most craniofacial structures. Our findings suggest that Wnt5a loss is associated with subtle changes in the orientation of primary cilia and centrosomes, as well as altered patterning of key neural crest markers, including Sox9 and Msx1, and disrupted spatial organization of proliferating cells. The study provides further insight into the role of Wnt5a signalling in early craniofacial development and suggests that Wnt5a contributes to proper morphogenesis by coordinating multiple aspects of cellular organization. Keywords: cell polarity, Wnt5a signalling, craniofacial development, neural crest cells

Pro kraniofaciální vývoj je důležitá polarita buněk mezenchymu vznikajícího z buněk kraniální neurální lišty. Tato polarita umožňuje koordinaci buněčných procesů, které řídí morfogenezi obličeje. Na jejich regulaci se podílí nekanonická signalizace Wnt5a, jejíž narušení vede ke vzniku kraniofaciálních defektů. Cílem této diplomové práce bylo rozšířit poznatky o roli Wnt5a během raného kraniofaciálního vývoje u myši se zaměřením na buněčnou polaritu. Studie byla provedena u myši s podmíněnou delecí genu Wnt5a v buňkách kraniální neurální lišty, z níž vzniká většina obličejových struktur. Naše výsledky naznačují, že ztráta Wnt5a vede k drobným změnám orientace primárních cilií a centrosomů. Dále jsme pozorovali změnu v prostorovém uspořádání exprese klíčových markerů neurální lišty, včetně Sox9 a Msx1, a pozměněnou organizaci proliferujících buněk. Tato studie tak přináší nový vhled do role signalizace Wnt5a v časném kraniofaciálním vývoji a naznačuje, že Wnt5a přispívá k regulaci buněčných procesů nezbytných pro správnou morfogenezi. Klíčová slova: buněčná polarita, Wnt5a signalizace, kraniofaciální vývoj, buňky neurální lišty