The tailless ortholog nhr-67 functions in the development of the C. elegans ventral uterus
Eliana Verghesea, John Schockena, Sandrine Jacobb, Angela M. Wimera, Rebecca Roycea, Jessica E. Nesmitha, G. Michael Baera, Sheila Clevera, Elizabeth McCaina, Bernard Lakowskib, Bruce Wightmana, ,
Under an Elsevier user license
Show more
doi:10.1016/j.ydbio.2011.06.007
Get rights and content
Open Archive
Abstract
The development of the C. elegans uterus provides a model for understanding the regulatory pathways that control organogenesis. In C. elegans, the ventral uterus develops through coordinated signaling between the uterine anchor cell (AC) and a ventral uterine (VU) cell. The nhr-67 gene encodes the nematode ortholog of the tailless nuclear receptor gene. Fly and vertebrate tailless genes function in neuronal and ectodermal developmental pathways. We show that nhr-67 functions in multiple steps in the development of the C. elegans uterus. First, it functions in the differentiation of the AC. Second, it functions in reciprocal signaling between the AC and an equipotent VU cell. Third, it is required for a later signaling event between the AC and VU descendants. nhr-67 is required for the expression of both the lag-2/Delta signal in the AC and the lin-12/Notch receptor in all three VU cells and their descendants, suggesting that nhr-67 may be a key regulator of Notch-signaling components. We discuss the implications of these findings for proposed developmental regulatory pathways that include the helix–loop–helix regulator hlh-2/daughterless and transcription factor egl-43/Evi1 in the differentiation of ventral uterine cell types.
Research highlights
► The nhr-67 tailless gene functions in multiple steps of ventral uterus development. ► nhr-67 is required for the Notch-mediated AC–VU signal. ► nhr-67 is a key regulator of lin-12/Notch and the lag-2/Delta. ► nhr-67 functions in differentiation of the anchor cell.
Keywords
Notch; Organogenesis; Nuclear receptors
Introduction
The NR2E1/NR2E2 nuclear receptor transcription factors are conserved among animal phyla where they play major roles in regulating development. The Drosophila gene tailless (tll) functions in embryonic body patterning and the development of neurons ( Daniel et al., 1999, Jürgens et al., 1984 and Pignoni et al., 1990). The vertebrate ortholog of tailless (Tlx) functions in the development of limbic and rhinencephalic brain regions in the mouse and is a key regulator of embryonic and adult neural stem cell development ( Monaghan et al., 1997, Shi et al., 2004 and Yu et al., 1994). The C. elegans genome sequencing project identified nhr-67, which encodes the nematode ortholog of tll ( DeMeo et al., 2008 and Gissendanner et al., 2004). Like most nuclear receptors, nhr-67 encodes a protein with a well-conserved DNA-binding domain and a more weakly conserved ligand-binding domain, although ligands have not been identified for any members of the NR2E1/NR2E2 subclass. RNA-mediated interference (RNAi) experiments revealed that nhr-67(RNAi) animals were slow-growing and displayed cuticle-shedding defects, egg-laying defects (Egl phenotype), and a protruding vulva (Pvl phenotype), suggesting that nhr-67 plays multiple roles in development ( Gissendanner et al., 2004). Fernandes and Sternberg (2007) demonstrated that nhr-67 plays a role in cell fusion events during vulval morphogenesis, Kato and Sternberg (2009) showed that nhr-67 functions in the migration of the male linker cell, and Sarin et al. (2009) identified a role for nhr-67 in neuronal differentiation. In this study, we describe the role of nhr-67 in regulating development of cells that comprise the ventral C. elegans hermaphrodite uterus.
The development of the C. elegans uterus has served as a model for understanding the mechanisms of organogenesis. A series of cell–cell signaling events utilize the Notch pathway to create the adult hermaphrodite uterus, which consists of sixty cells that contain a lumen and connect to the dorsal side of the vulva ( Fig. 1; Newman and Sternberg, 1996 and Newman et al., 1996). The anchor cell (AC) of the ventral uterus plays a pivotal role in coordinating the development of the uterus. The AC is generated from one of two equipotent cells in the immature L2 somatic gonad. The cell that does not become the AC becomes a VU (ventral uterine) cell. The selection of which cell executes each fate depends on birth order and reciprocal signaling between a delta-like signal, LAG-2, and a Notch-like receptor, LIN-12 ( Greenwald et al., 1983, Karp and Greenwald, 2003 and Kimble and Simpson, 1997). The AC expresses the LAG-2 signal and down-regulates expression of LIN-12 receptor, while the VU cell down-regulates expression of LAG-2. When function of either lin-12 or lag-2 is compromised, the VU cell executes an AC fate, resulting in the formation of 2 AC's. Two other somatic gonad cells also serve as VU cells, for a total complement of three VU and one AC in late L2 wild-type animals. While the AC is terminally differentiated in the L2, the three VU cells divide multiple times during the L3 and L4 stages to produce 36 cells that comprise the ventral uterine tissue and part of the uterine–spermathecal junction ( Kimble and Hirsh, 1979).
Summary of ventral uterine development. Larval stages are designated in left ...
Fig. 1.
Summary of ventral uterine development. Larval stages are designated in left column. VU cells are shown as stippled nuclei. The AC is shown in black until it fuses with UTSE. The π cells and their descendants are shown as white nuclei. Cell–cell communication events are designated by solid gray arrows, cellular migrations by broken arrows. The early L3 through late L4 views show the π cells and their descendant cells on one side of the animal only; the total number of π lineage cells is double that shown.
Figure options
During the L3 stage, the AC signals using LAG-2 to six adjacent VU descendants via the LIN-12 receptor to execute a single dorsal–ventral division, which is termed the π fate (Fig. 1; Newman et al., 1995, Newman et al., 1996 and Newman et al., 2000). The twelve π cell descendants differentiate into four UV1 cells, which will connect directly to the dorsal side of the vulva, and eight cells that fuse to create a large, thin UTSE syncytial cell that forms the ventral surface of the uterus. The six additional VU descendants that do not receive the LAG-2 AC signal execute a default anterior–posterior division and then divide a second time (ρ fate). Following its final role in orchestrating the development of the uterus, the AC “retires” by fusing with the UTSE syncytium during the L4 stage (Newman et al., 1996).
The similarity among the phenotypes caused by nhr-67 mutations and the phenotypes of mutations in other genes that function in uterine development, combined with a dynamic pattern of nhr-67 expression in AC and VU cells, suggested that nhr-67 might function in a lin-12/Notch pathway to regulate uterine development. To test this possibility, we identified and studied mutations in the nhr-67 coding region and promoter, and explored the regulation of nhr-67 in ventral uterine cells. Our data support a model in which nhr-67 functions upstream of the lin-12/Notch receptor in the VU lineages, upstream of the lag-2/Delta signal in the AC, and in a pathway that includes hlh-2/daughterless and egl-43/Evi1 transcription factors to control ventral uterine development at multiple steps.
Materials and methods
Identification and characterization of nhr-67 promoter mutations
During screens for spontaneous mutations with visible phenotypes in a dog-1(gk10)I background, we isolated a mutation with a partially penetrant Egl and Pvl phenotype superficially similar to the weak sel-12(ar131) presenilin mutation. Genetic mapping experiments placed pf2 on LG IV in an interval between SNP_R13[1] and pkP4085 near dbP7 (data not shown). dog-1 encodes a DNA helicase orthologous to the human BACH1/BRIP1/FANCJ gene implicated in Fanconi anemia and certain cancers ( Cheung et al., 2002 and Youds et al., 2008). Elimination of dog-1 function leads to a high frequency of deletions starting at long G-rich sequences, especially poly-G stretches, that can form multiple G-quadruplexes when the DNA is single stranded ( Cheung et al., 2002, Kruisselbrink et al., 2008 and Zhao et al., 2008). We looked for candidate genes in the region that could explain the Egl phenotype and which contained a G-rich sequence in, or near the gene. For each candidate gene we designed primers flanking the G-rich sequences and tested for the presence of deletions in the pf2 strain ( Table S2). No deletions were identified for the Notch ligands dsl-5 and dsl-6, nor for T01G1.3, but a small deletion was detected in the promoter region of nhr-67 by genomic amplification. A stronger Egl mutation with a larger deletion of the nhr-67 promoter, pf159, was recovered in the same screen.
The pf88 mutation was recovered as a spontaneous mutation arising in the background of a dog-1(gk10) I; sel-12(ty11) spr-3(pf83) X strain. The sel-12(ty11) mutation causes a strong Egl defect and a moderate penetrance Pvl defect ( Cinar et al., 2001 and Gontijo et al., 2009), similar to a weak lin-12(lf) allele. The phenotypic effects of sel-12 mutations are completely suppressed by loss of spr-3 activity which leads to the de-repression of the transcription of the hop-1 presenilin gene ( Lakowski et al., 2003). The pf88 mutation causes a nearly 100% penetrant Egl and Pvl phenotype in the sel-12 spr-3 background, indicating that pf88 is epistatic to spr-3 (data not shown). The pf2, pf88 and pf159 mutations were removed from the presence of all other known mutations in the isolation strains by outcrosses and the presence of the nhr-67 deletion and absence of dog-1(gk10) was confirmed by amplification from genomic DNA using specific oligonucleotides ( Table S2) before phenotypic characteriza
หน้าที่ nhr 67 tailless ortholog ในการพัฒนาของ C. elegans ventral มดลูกEliana Verghesea จอห์น Schockena, Sandrine Jacobb แองเจล่าม. Wimera, Roycea รีเบคก้า เจสสิก้า E. Nesmitha กรัม Michael Baera นาง Clevera เอลิซาเบธ McCaina, Bernard Lakowskib บรูซ Wightmana,, ภายใต้สิทธิ์การใช้งานผู้ใช้ Elsevier ดูเพิ่มเติมdoi:10.1016/j.ydbio.2011.06.007ได้รับสิทธิและเนื้อหา เปิดถาวรบทคัดย่อพัฒนามดลูก C. elegans มีแบบสำหรับทำความเข้าใจเกี่ยวกับหลักการกำกับดูแลที่เกิดของอวัยวะควบคุม ใน C. elegans มดลูก ventral พัฒนาผ่านสัญญาณระหว่างเซลล์ที่ยึดมดลูก (AC) และเซลล์ (VU) มดลูก ventral ประสาน ยีน nhr 67 จแมป ortholog นีมาโทดาของยีนตัวรับนิวเคลียร์ tailless บิน และหลอด tailless ยีนได้ใน neuronal และ ectodermal เจริญมนต์ เราแสดงว่า ฟังก์ชัน nhr 67 ในหลายขั้นตอนในการพัฒนาของ C. elegans มดลูก ครั้งแรก ฟังก์ชันในการสร้างความแตกต่างของ AC สอง ฟังก์ชันในสัญญาณระหว่าง AC มีเซลล์วู equipotent ซึ่งกันและกัน 3 จะต้องเป็นเหตุการณ์ภายหลัง signaling ระหว่างลูกหลาน AC และวูกัน nhr 67 เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับนิพจน์ทั้งสัญญาณความล่าช้า-2/เด ลต้าใน AC และตัวรับลิน-12/บาก ในเซลล์วูสามทั้งหมดและลูกหลานของพวกเขา แนะนำที่ 67 nhr อาจควบคุมคีย์ประกอบตามปกติรอย เราอภิปรายผลกระทบของผลการวิจัยนี้เสนอพัฒนากำกับดูแลหลักที่มีเครื่องปรับลมเกลียววนเกลียว hlh-2/daughterless และ transcription ปัจจัย egl-43/Evi1 ในการสร้างความแตกต่างของชนิดเซลล์มดลูก ventralงานวิจัยเด่นฟังก์ชันยีน tailless ► nhr-67 ในมดลูก ventral พัฒนาหลายขั้นตอน ► nhr 67 จะต้องสัญญาณ mediated บาก AC-วู ► nhr-67 ถูกควบคุมคีย์ของลิน-12/บาก และความล่าช้า-2/เหลี่ยม ► nhr 67 ฟังก์ชั่นในการสร้างความแตกต่างของเซลล์สมอคำสำคัญรอย เกิดของอวัยวะ Receptors นิวเคลียร์แนะนำNR2E1/NR2E2 ตัวรับนิวเคลียร์ transcription ปัจจัยมีอยู่ระหว่างสัตว์ phyla ที่เล่นบทบาทสำคัญในการพัฒนากำกับดูแล แมลงยีน tailless (tll) ทำงานในร่างกายตัวอ่อน patterning และการพัฒนาของ neurons (Daniel et al., 1999, Jürgens et al., 1984 และ Pignoni และ al., 1990) Ortholog หลอดของ tailless (Tlx) หน้าที่ในการพัฒนาภูมิภาคสมอง limbic และ rhinencephalic ในเมาส์ และเป็นการควบคุมที่สำคัญของการพัฒนาตัวอ่อน และผู้ใหญ่เซลล์ต้นกำเนิดประสาท (Monaghan และ al., 1997, Shi et al., 2004 และ Yu et al., 1994) C. elegans จีโนมลำดับโครงการระบุ nhr-67 ซึ่งจแมป ortholog นีมาโทดาของ tll (DeMeo et al., 2008 และ Gissendanner et al., 2004) เช่น receptors นิวเคลียร์มากที่สุด nhr 67 จแมปโปรตีนโดเมนดีเอ็นเอรวมห้องนำและเพิ่มเติมสูญนำลิแกนด์รวมโดเมน แม้ไม่มีระบุ ligands สำหรับสมาชิกใด ๆ ของระดับชั้นย่อย NR2E1/NR2E2 รบกวน mediated อาร์เอ็นเอ (RNAi) ทดลองเปิดเผยว่า สัตว์ nhr-67(RNAi) ถูกชะลอเติบโต และแสดงตัดแต่งหนังส่องข้อบกพร่อง วางไข่บกพร่อง (Egl phenotype), และการเกินแคมช่องคลอด (Pvl phenotype), แนะนำที่ 67 nhr เล่นหลายบทบาทในการพัฒนา (Gissendanner et al., 2004) Fernandes และ Sternberg (2007) แสดง nhr-67 ที่มีบทบาทในเซลล์หลอมเหตุการณ์ระหว่าง morphogenesis vulval นายกาโตและ Sternberg (2009) แสดงให้เห็นว่า nhr 67 ฟังก์ชั่นในการย้ายเซลล์ตัวเชื่อมโยงข้อมูลชาย และสารินร้อยเอ็ด al. (2009) ระบุบทบาทสำหรับ nhr-67 ใน neuronal สร้างความแตกต่าง ในการศึกษานี้ เราอธิบายบทบาทของ nhr-67 ในการควบคุมการพัฒนาของเซลล์ที่มีมดลูกกะเทย ventral C. elegansการพัฒนาของ C. elegans มดลูกได้ทำหน้าที่เป็นแบบสำหรับทำความเข้าใจเกี่ยวกับกลไกการเกิดของอวัยวะ ชุดของเซลล์เซลล์ตามปกติเหตุการณ์ใช้ทางเดินรอยสร้างมดลูกกะเทยผู้ใหญ่ ซึ่งประกอบด้วยเซลล์ 60 ที่ประกอบด้วย lumen เชื่อมต่อกับด้าน dorsal ของแคมช่องคลอด (Fig. 1 นิวแมน และ Sternberg, 1996 และนิวแมน et al., 1996) เซลล์สมอ (AC) ของมดลูก ventral เล่น pivotal role ในการประสานงานการพัฒนาของมดลูก AC ถูกสร้างจากเซลล์ equipotent สอง immature L2 somatic gonad เซลล์ที่เป็น AC กลายเป็น เซลล์วู (ventral มดลูก) การเลือกเซลล์ดำเนินชะตากรรมแต่ละขึ้นอยู่กับลำดับการเกิดและสัญญาณระหว่างสัญญาณเช่นเดลต้า ความล่าช้า 2 และตัว รับเหมือนรอย หลิน-12 (Greenwald et al., 1983 คาร์พ และ Greenwald, 2003 และ Kimble และซิมป์ สัน 1997) ซึ่งกันและกัน AC แสดงสัญญาณ 2 ความล่าช้า และลงกำหนดนิพจน์ของตัวรับหลิน-12 ในขณะที่เซลล์วูลงกำหนดค่าของความล่าช้า 2 เมื่อฟังก์ชันของหลิน-12 หรือความล่าช้า 2 ถูกละเมิด เซลล์วูดำเนินโชคชะตา AC เกิดการก่อตัวของ 2 ของ AC อื่น ๆ เซลล์ somatic gonad สองยังทำหน้าที่เป็นวูเซลล์ เสริมรวมสามวูและ AC หนึ่งในสัตว์ป่าชนิด L2 ปลาย ในขณะ AC พฤติกรรมการณ์ใน L2 เซลล์วูสามแบ่งหลายครั้งในระหว่างระยะ L3 และ L4 ผลิต 36 เซลล์ที่ประกอบด้วยเนื้อเยื่อมดลูก ventral และส่วนหนึ่งของชุมทางมดลูก – spermathecal (Kimble และ Hirsh, 1979)สรุปการพัฒนา ventral มดลูก ระยะ larval กำหนดซ้าย...Fig. 1 สรุปการพัฒนา ventral มดลูก กำหนดระยะ larval ในคอลัมน์ซ้าย เซลล์วูจะแสดงเป็นแอลฟา stippled AC จะแสดงในสีดำจนมัน fuses กับอุทเซ เซลล์πและลูกหลานของพวกเขาจะแสดงเป็นสีขาวแอลฟา มีกำหนดกิจกรรมการสื่อสารของเซลล์เซลล์ โดยลูกศรสีเทาทึบ ตั้งโทรศัพท์มือถือ โดยใช้ลูกศรเสีย L3 ก่อนผ่านมุมมอง L4 สายแสดงเซลล์πและเซลล์ใต้บนด้านหนึ่งของสัตว์เท่านั้น จำนวนเซลล์ลินเนจπเป็นคู่ที่แสดงตัวเลือกรูปในระหว่างระยะ L3, AC สัญญาณใช้ความล่าช้า 2 6 ลูกหลานวูติดผ่านตัวรับหลิน-12 ดำเนินหาร dorsal – ventral เดียว ซึ่งเรียกว่าชะตากรรมของπ (Fig. 1 นิวแมนและ al., 1995, al. และนิวแมน 1996 และนิวแมนและ al., 2000) 12 πเซลล์ลูกหลานแตกเป็นสี่ UV1 ซึ่งจะเชื่อมต่อโดยตรงกับด้าน dorsal ของแคมช่องคลอด และเซลล์ 8 เซลล์ที่ฟิวส์จะสร้างขนาดใหญ่ บางอุทเซ syncytial เซลล์ที่ผิวของมดลูก ventral ลูกหลานวูเพิ่มเติม 6 ที่ได้รับสัญญาณ AC ความล่าช้า 2 ดำเนินส่วนแอนทีเรียร์หลังเริ่มต้น และแบ่งแยกเป็นครั้งที่สอง (ρเฟต) ต่อบทบาทของสุดท้ายใน orchestrating การพัฒนามดลูก AC "อนผู้" โดยมี syncytium อุทเซระหว่างระยะ L4 (นิวแมน et al., 1996)คล้ายคลึงระหว่างฟีที่เกิดจากการกลายพันธุ์ nhr 67 และฟีของกลายพันธุ์ในยีนอื่น ๆ ที่ฟังก์ชันในมดลูกพัฒนา รวมรูปแบบไดนามิกของ nhr 67 นิพจน์ในเซลล์ AC และวู แนะนำที่ 67 nhr อาจทำงานในระดับหลิน-12/บาก การควบคุมพัฒนามดลูก การทดสอบความเป็นไปได้นี้ เราระบุศึกษาการกลายพันธุ์ในภูมิภาครหัส nhr 67 และโปรโมเตอร์ และอุดมระเบียบของ nhr-67 ในเซลล์ ventral มดลูก ข้อมูลสนับสนุนแบบจำลองฟังก์ชันใด nhr 67 ต้นน้ำของตัวรับลิน-12/บาก ในเชื้อชาติวู ขั้นต้นน้ำของสัญญาณความล่าช้า-2/เด ลต้า AC และทางเดินที่มี transcription egl-43/Evi1 hlh-2/daughterless และปัจจัยควบคุมพัฒนา ventral มดลูกที่หลายขั้นตอนวัสดุและวิธีการระบุและจำแนกของโปรโมเตอร์ nhr 67 กลายพันธุ์ในหน้าจอการกลายพันธุ์อยู่กับฟีเห็นในสุนัข-1 (gk10) ฉันพื้นหลัง เราแยกต่างหากเป็นการกลายพันธุ์ มีการวัสดุบางส่วน Egl และ Pvl phenotype เผิน ๆ คล้ายกับการกลายพันธุ์ presenilin sel-12(ar131) อ่อน การทดลองทางพันธุกรรมการแม็ปไว้ pf2 LG IV ในช่วงระหว่าง SNP_R13 [1] และ pkP4085 ใกล้ dbP7 (ข้อมูลไม่แสดง) สุนัข 1 จแมป orthologous helicase เป็น DNA กับยีน BACH1/BRIP1/FANCJ มนุษย์ที่เกี่ยวข้องใน Fanconi โรคโลหิตจางและโรคมะเร็งบางอย่าง (จางและ al., 2002 และ Youds et al., 2008) กำจัดสุนัข 1 ฟังก์ชันการนำไปสู่ความถี่สูงราคาเริ่มต้นที่ยาว G-ริชลบลำดับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งโพลี G ยาวเหยียด ที่สามารถ quadruplexes G หลายเมื่อดีเอ็นเอ เดียวควั่น (จางและ al., 2002, Kruisselbrink et al., 2008 และเจียว et al., 2008) เรามองหาผู้สมัครยีนในภูมิภาคที่สามารถอธิบาย Egl phenotype การที่ประกอบด้วย G rich ลำดับใน หรือ ใกล้ยีน สำหรับแต่ละยีนผู้สมัคร เราออกแบบไพรเมอร์ flanking ลำดับ G-ริช และทดสอบของลบในพันธุ์ pf2 (ตาราง S2) ระบุไม่ลบรอย ligands dsl-5 และ dsl-6 หรือ สำหรับ T01G1.3 แต่การลบขนาดเล็กพบในภูมิภาคโปรโมเตอร์ของ nhr 67 genomic ขยาย การกลายพันธุ์ Egl แข็งแกร่ง ด้วยการลบใหญ่ของโปรโมเตอร์ nhr-67, pf159 การกู้คืนในหน้าจอเดียวกันการกลายพันธุ์ pf88 ถูกกู้คืนเป็นการกลายพันธุ์ที่อยู่ที่เกิดขึ้นในพื้นหลังของ dog-1(gk10) เป็นฉัน ต้องใช้ sel-12(ty11) spr-3(pf83) X การกลายพันธุ์ sel-12(ty11) ทำให้เกิดข้อบกพร่อง Egl แข็งแกร่งและเพเนแทรนซ์ปานกลาง Pvl ข้อบกพร่อง (Cinar และ al., 2001 และ Gontijo et al., 2009), คล้ายกับ allele อ่อน lin-12(lf) ไทป์ผลของ sel 12 กลายพันธุ์อย่างสมบูรณ์ถูกระงับ โดยสูญเสียคอฟฟี่ช็อป/ 3 กิจกรรมซึ่งนำไปสู่การปราบปรามชื่น transcription ของยีน presenilin 1 ตู้ (Lakowski et al., 2003) การกลายพันธุ์ pf88 ทำการเกือบ 100% วัสดุ Egl และ Pvl phenotype เบื้องหลังคอฟฟี่ช็อป/ 3, sel 12 ระบุ pf88 ที่เป็น epistatic เป็นคอฟฟี่ช็อป/-3 (ข้อมูลไม่แสดง) กลายพันธุ์ pf2, pf88 และ pf159 ออกจากของทั้งหมดอื่น ๆ รู้จักกลายพันธุ์ในสายพันธุ์แยก โดย outcrosses และสถานะของการลบ nhr 67 และขาดงานของ dog-1(gk10) ได้รับการยืนยัน โดยขยายจาก genomic DNA ใช้เฉพาะ oligonucleotides (ตาราง S2) ก่อน characteriza ไทป์
การแปล กรุณารอสักครู่..

หาง ortholog NHR-67 ฟังก์ชั่นในการพัฒนาซี elegans มดลูกท้องEliana Verghesea จอห์น Schockena, Sandrine Jacobb แองเจล่าเอ็ม Wimera รีเบคก้า Roycea เจสสิก้าอี Nesmitha กรัม Baera ไมเคิลชีล่า Clevera ลิซาเบ ธ McCaina, เบอร์นาร์ด Lakowskib บรูซ Wightmana, ภายใต้ใบอนุญาตผู้ใช้เอลส์แสดงเพิ่มเติมดอย: 10.1016 / j.ydbio.2011.06.007 รับสิทธิและเนื้อหาเปิดเอกสารเก่าบทคัดย่อการพัฒนามดลูกC. elegans ให้แบบจำลองสำหรับการทำความเข้าใจวิถีการกำกับดูแลที่มีการควบคุม อวัยวะ ใน elegans ซีมดลูกท้องพัฒนาผ่านการประสานงานการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์สมอมดลูก (AC) และหน้าท้องมดลูก (VU) มือถือ ยีน NHR-67 เข้ารหัส ortholog ไส้เดือนฝอยของยีนตัวรับนิวเคลียร์ไม่มีหาง บินและยีนหางกระดูกสันหลังทำงานในวิถีการพัฒนาของเซลล์ประสาทและ ectodermal เราแสดงให้เห็นว่าฟังก์ชั่น NHR-67 ในหลายขั้นตอนในการพัฒนาของมดลูก C. elegans ก่อนจะทำหน้าที่ในการสร้างความแตกต่างของกรรมการตรวจสอบ ประการที่สองจะทำหน้าที่ในการส่งสัญญาณซึ่งกันและกันระหว่าง AC และเซลล์ equipotent VU ประการที่สามมันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเหตุการณ์ภายหลังการส่งสัญญาณระหว่าง AC และลูกหลาน VU NHR-67 เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการแสดงออกของทั้งสองล่าช้า-2 / สัญญาณเดลต้าใน AC และตัวรับ lin-12 / บากในทั้งสามเซลล์ VU และลูกหลานของพวกเขาบอกว่า NHR-67 อาจจะเป็นหน่วยงานกำกับดูแลที่สำคัญของ Notch- การส่งสัญญาณส่วนประกอบ เราจะหารือถึงผลกระทบของการค้นพบเหล่านี้สำหรับเส้นทางการกำกับดูแลที่นำเสนอพัฒนาการที่มีเกลียววงเกลียวควบคุม HLH-2 / daughterless และถอดความปัจจัย EGL-43 / Evi1 ในความแตกต่างของเซลล์ชนิดมดลูกหน้าท้อง. ไฮไลท์การวิจัย► NHR-67 ฟังก์ชั่นของยีนหางในหลายขั้นตอนของการพัฒนามดลูกท้อง ► NHR-67 เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ Notch พึ่งสัญญาณ AC-VU ► NHR-67 เป็นหน่วยงานกำกับดูแลที่สำคัญของ lin-12 / รอยและความล่าช้า-2 / เดลต้า ►ฟังก์ชั่น NHR-67 ในความแตกต่างของเซลล์สมอ. คำบาก; อวัยวะ; นิวเคลียร์รับบทนำNR2E1 / NR2E2 ถอดความปัจจัยรับนิวเคลียร์ป่าสงวนหมู่ phyla สัตว์ที่พวกเขามีบทบาทสำคัญในการควบคุมการพัฒนา ยีนแมลงหวี่ไม่มีหาง (tll) ฟังก์ชั่นในการเลียนแบบของร่างกายของตัวอ่อนและการพัฒนาของเซลล์ประสาท (แดเนียล et al., 1999 Jürgens et al., 1984 และ Pignoni et al., 1990) ortholog เลี้ยงลูกด้วยนมของหาง (TLX) ฟังก์ชั่นในการพัฒนาของสมอง limbic และ rhinencephalic ในเมาส์และเป็นหน่วยงานกำกับดูแลที่สำคัญของตัวอ่อนและผู้ใหญ่การพัฒนาเซลล์ต้นกำเนิดประสาท (โมนา et al., 1997, ชิ et al., 2004 และ Yu et al., 1994) ซี elegans โครงการลำดับจีโนมระบุ NHR-67 ซึ่งเข้ารหัส ortholog ไส้เดือนฝอยของ tll (DeMeo et al., 2008 และ Gissendanner et al., 2004) เช่นเดียวกับผู้รับนิวเคลียร์มากที่สุด NHR-67 encodes โปรตีนที่มีโดเมนดีเอ็นเอผูกพันที่ดีอนุรักษ์และแกนด์ผูกพันอนุรักษ์มากขึ้นอย่างอ่อนโดเมนแม้ว่าแกนด์ยังไม่ได้รับการระบุสำหรับสมาชิกใด ๆ ของรอง NR2E1 / NR2E2 การแทรกแซงอาร์เอ็นเอพึ่ง (RNAi) เปิดเผยว่าการทดลอง NHR-67 (RNAi) เป็นสัตว์ที่เจริญเติบโตช้าและแสดงข้อบกพร่องหนังกำพร้าไหลข้อบกพร่องวางไข่ (ฟีโนไทป์ EGL) และช่องคลอดที่ยื่นออกมา (ฟีโนไทป์ PVL) บอกว่า nhr- 67 เล่นหลายบทบาทในการพัฒนา (Gissendanner et al., 2004) เฟอร์นันเดสเติร์นและ (2007) แสดงให้เห็นว่า NHR-67 มีบทบาทในเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในระหว่างการฟิวชั่นมือถือ morphogenesis vulval ที่คาโตและสเติร์น (2009) แสดงให้เห็นว่าฟังก์ชั่น NHR-67 ในการย้ายถิ่นของเซลล์ลิงเกอร์ชายและสาริน et al, (2009) ระบุบทบาท NHR-67 ในความแตกต่างของเส้นประสาท ในการศึกษานี้เราจะอธิบายบทบาทของ NHR-67 ในการควบคุมการพัฒนาของเซลล์ที่ประกอบด้วย elegans ท้องมดลูกซีกระเทย. การพัฒนาของมดลูก C. elegans ได้ทำหน้าที่เป็นแบบจำลองสำหรับการทำความเข้าใจกลไกของอวัยวะ ชุดของเหตุการณ์การส่งสัญญาณของเซลล์เซลล์ใช้ทางเดินบากในการสร้างมดลูกกระเทยผู้ใหญ่ซึ่งประกอบด้วยเซลล์หกสิบที่มีลูเมนและเชื่อมต่อไปทางด้านหลังของช่องคลอด (รูปที่ 1. นิวแมนและสเติร์นปี 1996 และนิวแมนและ al., 1996) เซลล์สมอ (AC) ของมดลูกท้องมีบทบาทสำคัญในการประสานงานการพัฒนาของมดลูก คณะกรรมการตรวจสอบจะถูกสร้างขึ้นจากหนึ่งในสองเซลล์ equipotent ในที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ L2 ร่างกายอวัยวะสืบพันธุ์ มือถือที่ไม่ได้กลายเป็นคณะกรรมการตรวจสอบจะกลายเป็น VU (มดลูกท้อง) มือถือ การเลือกของที่เซลล์รันชะตากรรมของแต่ละคนขึ้นอยู่กับลำดับการเกิดและการส่งสัญญาณซึ่งกันและกันระหว่างสัญญาณเดลต้าเหมือน LAG-2 และรับบากเหมือน LIN-12 (วาล์ด et al., 1983 คาร์พและวาล์ดปี 2003 และ คิมเบิลและซิมป์สัน, 1997) คณะกรรมการตรวจสอบเป็นการแสดงออกถึง LAG-2 ของสัญญาณและลงควบคุมการแสดงออกของตัวรับ LIN-12 ในขณะที่เซลล์ VU ลงควบคุมการแสดงออกของ LAG-2 เมื่อการทำงานของทั้ง lin-12 หรือล่าช้า-2 ถูกบุกรุกเซลล์ VU รันชะตากรรม AC ผลในการก่อตัวของ 2 AC ของ สองเซลล์อวัยวะสืบพันธุ์ร่างกายอื่น ๆ ที่ยังทำหน้าที่เป็นเซลล์ VU สำหรับส่วนประกอบทั้งหมดสาม VU และเป็นหนึ่งในช่วงปลาย AC L2 สัตว์ป่าชนิด ในขณะที่เอซีเป็นระยะสุดท้ายที่แตกต่างใน L2 สามเซลล์ VU แบ่งหลายครั้งในระหว่างขั้นตอน L3 และ L4 การผลิต 36 เซลล์ที่ประกอบด้วยเนื้อเยื่อมดลูกท้องและเป็นส่วนหนึ่งของการแยกตัวของมดลูก-spermathecal (คิมเบิลและ Hirsh, 1979). ข้อมูลอย่างย่อ ของการพัฒนามดลูกท้อง ตัวอ่อนระยะที่กำหนดในเหลือ ... รูป 1. บทสรุปของการพัฒนามดลูกท้อง ตัวอ่อนระยะที่กำหนดในคอลัมน์ด้านซ้าย เซลล์ VU จะแสดงเป็นนิวเคลียสเหลือร้าย คณะกรรมการตรวจสอบจะปรากฏในสีดำจนฟิวส์กับ Utse เซลล์πและลูกหลานของพวกเขาจะปรากฏเป็นสีขาวนิวเคลียส การสื่อสารของเซลล์เซลล์เหตุการณ์ที่กำหนดโดยลูกศรสีเทาที่เป็นของแข็งการโยกย้ายโทรศัพท์มือถือโดยลูกศรหัก L3 ต้นผ่านมุมมองที่ปลาย L4 แสดงπเซลล์และเซลล์ลูกหลานของพวกเขาในอีกด้านหนึ่งของสัตว์เท่านั้น; จำนวนของเซลล์เชื้อสายπเป็นสองเท่าแสดงให้เห็น. เลือกรูปในระหว่างขั้นตอน L3 สัญญาณ AC ใช้ LAG-2 ถึงหกลูกหลาน VU ที่อยู่ติดกันผ่านทางรับ LIN-12 ที่จะดำเนินการส่วนหลัง-ท้องเดียวซึ่งถูกเรียกว่า ชะตากรรมπ (รูปที่ 1.... นิวแมน, et al, 1995 นิวแมน, et al, 1996 และนิวแมน, et al, 2000) สิบสองลูกหลานเซลล์πแตกต่างออกเป็นสี่ UV1 เซลล์ซึ่งจะเชื่อมต่อโดยตรงไปยังด้านหลังของช่องคลอดและแปดเซลล์ที่หลอมรวมเพื่อสร้างขนาดใหญ่เซลล์ Utse บาง syncytial ที่เป็นพื้นผิวที่หน้าท้องของมดลูก หกลูกหลาน VU เพิ่มเติมที่ไม่ได้รับ LAG-2 สัญญาณ AC ดำเนินการส่วนหน้า-หลังเริ่มต้นแล้วแบ่งเป็นครั้งที่สอง (ชะตากรรมρ) ต่อไปนี้บทบาทเป็นครั้งสุดท้ายในการเตรียมการพัฒนาของมดลูกที่ AC "เกษียณ" โดยการหลอมรวมกับ syncytium Utse ในระหว่างขั้นตอน L4 (ที่นิวแมน et al., 1996). ความคล้ายคลึงกันในหมู่ phenotypes ที่เกิดจากการกลายพันธุ์ NHR-67 และ phenotypes ของการกลายพันธุ์ในยีนอื่น ๆ ที่ทำงานในการพัฒนามดลูกรวมกับรูปแบบไดนามิกในการแสดงออก NHR-67 ใน AC และเซลล์ VU บอกว่า NHR-67 ฟังก์ชั่นอาจจะอยู่ในทางเดิน lin-12 / บากในการควบคุมการพัฒนามดลูก เพื่อทดสอบความเป็นไปได้นี้เรามีการระบุและการศึกษาการกลายพันธุ์ในภูมิภาคเข้ารหัส NHR-67 และผู้ก่อการและกฎระเบียบของการสำรวจ NHR-67 ในเซลล์มดลูกหน้าท้อง ข้อมูลของเราสนับสนุนรูปแบบในที่ทำงาน NHR-67 ต้นน้ำของรับ lin-12 / บากใน lineages VU ต้นน้ำของความล่าช้า-2 / สัญญาณเดลต้าใน AC และในทางเดินที่มี HLH-2 / daughterless และ EGL-43 / Evi1 ถอดความปัจจัยในการควบคุมการพัฒนามดลูกช่องท้องในหลายขั้นตอน. วัสดุและวิธีการจำแนกชนิดและลักษณะของ NHR-67 กลายพันธุ์ผู้ก่อการในช่วงหน้าจอสำหรับการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองกับphenotypes มองเห็นได้ในสุนัข-1 (gk10) พื้นหลังฉันเราแยก การกลายพันธุ์ที่มี EGL แทรกซึมบางส่วนและฟีโนไทป์ PVL เผิน ๆ คล้ายกับผู้ที่อ่อนแอ SEL-12 (ar131) การกลายพันธุ์ presenilin ทดลองทำแผนที่พันธุกรรมวาง PF2 บน LG IV ในช่วงเวลาระหว่าง SNP_R13 [1] และ pkP4085 ใกล้ dbP7 (ไม่ได้แสดงข้อมูล) สุนัข 1 ถอดรหัสดีเอ็นเอ helicase orthologous กับมนุษย์ BACH1 / BRIP1 / FANCJ ยีนที่เกี่ยวข้องในโรคโลหิตจาง Fanconi และโรคมะเร็งบางชนิด (Cheung et al., 2002 และ Youds et al., 2008) การกำจัดของฟังก์ชั่นสุนัขที่ 1 นำไปสู่การมีความถี่สูงในการลบเริ่มต้นที่ยาวลำดับ G-ที่อุดมไปด้วยโดยเฉพาะอย่างยิ่งโพลี-G ทอดยาวที่สามารถสร้างหลาย G-quadruplexes เมื่อดีเอ็นเอเป็นคนเดียวที่ควั่น (Cheung et al., 2002 Kruisselbrink et al., 2008 และ Zhao et al., 2008) เรามองหายีนในภูมิภาคที่สามารถอธิบายได้ว่าฟีโนไทป์ EGL และที่มีลำดับ G-อุดมไปด้วยหรือใกล้ยีน สำหรับยีนผู้สมัครแต่ละคนเราได้รับการออกแบบไพรเมอร์ขนาบลำดับ G-ที่อุดมไปด้วยและผ่านการทดสอบการปรากฏตัวของการลบในสายพันธุ์ PF2 (ตารางที่ S2) ลบไม่ได้รับการระบุสำหรับรอยแกนด์ DSL-5 และ DSL-6 หรือสำหรับ T01G1.3 แต่การลบขนาดเล็กได้รับการตรวจพบในภูมิภาคก่อการ NHR-67 โดยใช้เครื่องขยายเสียงจีโนม แข็งแรง EGL กลายพันธุ์ที่มีขนาดใหญ่ของการลบโปรโมเตอร์ NHR-67, pf159 ถูกกู้คืนได้ในหน้าจอเดียวกัน. สิ่งที่เปลี่ยนแปลง pf88 ก็หายเป็นกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองที่เกิดขึ้นในพื้นหลังของสุนัข-1 (gk10) ฉัน; SEL-12 (ty11) SPR-3 (pf83) สายพันธุ์ X SEL-12 (ty11) การกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดข้อบกพร่อง EGL ที่แข็งแกร่งและมีข้อบกพร่อง penetrance ปานกลาง PVL (Cinar et al., 2001 และ Gontijo et al., 2009) คล้ายกับที่อ่อนแอ lin-12 (LF) อัลลีล ผลฟีโนไทป์ของ SEL-12 กลายพันธุ์ที่ถูกระงับอย่างสมบูรณ์จากการสูญเสียของกิจกรรม SPR-3 ซึ่งนำไปสู่การปราบปราม de-ของการถอดรหัสของ hip-1 ยีน presenilin ที่ (Lakowski et al., 2003) การกลายพันธุ์ pf88 สาเหตุเกือบ 100% แทรกซึม EGL และฟีโนไทป์ PVL ใน SEL-12 พื้นหลัง SPR-3 แสดงให้เห็นว่าเป็น pf88 epistatic เพื่อ SPR-3 (ไม่ได้แสดงข้อมูล) PF2, pf88 และการกลายพันธุ์ pf159 ถูกถอดออกจากการปรากฏตัวของการกลายพันธุ์ที่รู้จักกันในสายพันธุ์ที่แยกจาก outcrosses และการปรากฏตัวของ NHR-67 การลบและการขาดของสุนัข-1 (gk10) ได้รับการยืนยันโดยการขยายจากดีเอ็นเอโดยใช้ที่เฉพาะเจาะจง oligonucleotides (ตารางที่ S2) ก่อน characteriza ฟีโนไทป์
การแปล กรุณารอสักครู่..
