Estratto
Come le cellule integrare molteplici segnali di patterning per raggiungere presto regionalizzazione endoderma rimane in gran parte Sconosciuto. Tra gastrulazione e neurulazione, è necessario l'acido retinoico (RA) di segnalazione, mentre la segnalazione Wnt /β-catenina deve essere represso per la specifica del pancreas, esofago, stomaco e duodeno primordi in Xenopus Visto:. Zhang T , Guo X, Y Chen (2013) retinoico Acid-Activated Ndrg1a reprime Wnt /β-catenina segnalazione su Consenti Xenopus Editor: Michael Schubert, Laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche-sur-Mer, Francia | Ricevuto: December 29, 2012; Accettato: 22 Aprile 2013; Pubblicato: 31 maggio 2013 Copyright: © 2013 Zhang et al. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito sotto i termini della Creative Commons Attribution License, che permette l'uso senza restrizioni, la distribuzione e la riproduzione con qualsiasi mezzo, a condizione che l'autore originale e la fonte sono accreditati Finanziamento:. Questo lavoro è stato sostenuto da fondi del Programma nazionale di ricerca di base della Cina (2009CB941200) e la National Science Foundation naturale della Cina (31.271.554). I finanziatori avevano alcun ruolo nel disegno dello studio, la raccolta e l'analisi dei dati, la decisione di pubblicare, o preparazione del manoscritto Competere interessi:.. Gli autori hanno dichiarato che non esistono interessi in competizione Introduzione La regionalizzazione del endoderma si verifica in concomitanza con la sua formazione durante gastrulazione. Entro la fine del gastrulazione, largo antero-posteriore (AP) domini all'interno del endoderma sono stati stabiliti, come risulta dall'espressione anteriore del Hhex L'acido retinoico (RA) segnalazione svolge un ruolo conservato nel patterning AP di vertebrati endoderma già nel gastrulazione [9]. Studi in rana, aviaria, e topi indicano che la segnalazione RA è specificamente necessario per la formazione del pancreas dorsale, esofago, stomaco, e primordi del duodeno [10], [11], [12], [13], [14], [15]. In zebrafish, segnalazione RA prima della fine della gastrulazione è necessario per lo sviluppo iniziale di entrambi epatica e pancreatica endoderma [16]. RA attiva espressione di enzimi degradanti RA- CYP26A1 Canonical Wnt segnalazione svolge anche un ruolo importante nel patterning AP endoderma vertebrati. Nei topi, compound knockout di TCF1 N-myc a valle regolata gene 1 (NDRG1) appartiene alla proteina NDRG famiglia composta da quattro membri, NDRG1-4, che sono caratterizzati da un dominio contenente NDR e un motivo idrolasi volte α /β [27]. NDRG1 in questo studio, abbiamo utilizzato DNA microarray in combinazione con tutto monte ibridazione in situ per lo screening RA geni regolati in Xenopus Risultati ndrg1a per quanto riguarda endodermico organogenesi, Xenopus Per verificare ulteriormente i dati di microarray, abbiamo analizzato ndrg1a Per far fronte a se RA può regolare direttamente ndrg1a Per generare ndrg1a per verificare se Ndrg1a può funzionalmente mediare segnalazione RA specificare endoderma foregut, abbiamo iniettato MO1, MO2, o Como separatamente nella parte vegetale di tutti e quattro blastomeri di embrioni stadio di 4 cellule, raccolte gli embrioni nelle fasi 36 e 42, e analizzati con un gruppo di geni marcatori endodermico. PTF1A I dati ottenuti indicano che MO1 e MO2 altrettanto efficiente aboliti insulina L'iniezione di anche 4 ng di ndrg1a Meccanicisticamente, NDRG1 possono interagire con Wnt recettore LRP6 e bloccare Wnt segnalazione /β-catenina in linee cellulari di cancro [37]. Per chiedere se RA attivato Ndrg1a può reprimere Wnt segnalazione /β-catenina in Xenopus Per verificare se RA, Ndrg1a, e segnalazione Wnt /β-catenina sono funzionalmente collegato nella stessa cascata nel controllo del pancreas, esofago, stomaco, duodeno e le specifiche, abbiamo co-iniettata ndrg1a in pieno accordo con lo studio precedente [22], l'attivazione della canonica Wnt segnalazione in Xenopus e 'stato dimostrato che ATF3, un obiettivo /β-catenina Wnt gene in linee cellulari di cancro [37], possibile reprimere trascrizionalmente Pdx1 Discussione ndrg1a Diversi studi hanno descritto microarray di screening basato su RA geni responsivi a Xenopus Ndrg1a è indispensabile per Xenopus All'inizio endodermico espressione di CYP26A1 Una serie di studi indicano che la sovraespressione di NDRG1 in linee cellulari di cancro genera fenotipi cospicui [27]. Si segnala inoltre che la sovraespressione di Ndrg1a in Xenopus durante l'embriogenesi, le cellule devono integrare costantemente molteplici vie di segnalazione per raggiungere il loro destino distinto al momento giusto e il luogo. Il ruolo integrato di FGF, RA, e Wnt vie di segnalazione in specificando primordio polmone e controllo della crescita gemma polmonare definito nei topi [65] è conservata in Xenopus Qui, forniamo prove convincenti che mostra per la prima volta, a nostra conoscenza, che RA attiva espressione endodermico di Ndrg1a reprime Wnt /β catenina segnalazione e rilascia di conseguenza l'attività di soppressione di Wnt /β-catenina segnalazione su Xenopus
embrioni. Nel tentativo di screening per RA geni regolati in Xenopus
endoderma, abbiamo identificato un gene bersaglio diretta RA, N-myc a valle regolata gene 1a ( ndrg1a
) che ha mostrato l'espressione nelle prime fasi del tetto archenteron endoderma ed in ritardo nel pancreas in via di sviluppo, esofago, stomaco e duodeno. Entrambi antisenso morfolino oligonucleotidi mediata atterramento di ndrg1a
in Xenopus laevis
e le nucleasi trascrizione attivatore simile effettrici (Talen) Turbativa mediata di ndrg1
in Xenopus tropicalis
dimostrare che, come la segnalazione RA, Ndrg1a è specificamente necessario per la specifica di Xenopus
pancreas, esofago, stomaco e duodeno primordi. i dati suggeriscono che immunofluorescenza RA-attivato Ndrg1a sopprime Wnt segnalazione /β-catenina in Xenopus
archenteron cellule tetto endoderma. Blocco Wnt segnalazione /β-catenina in salvo Ndrg1a fenotipo atterramento. Inoltre, la sovraespressione del gene bersaglio Wnt /β-catenina putativo ATF3 phenocopied atterramento di Ndrg1a o inibizione del segnale RA, mentre ATF3 atterramento può salvare Ndrg1a atterramento fenotipo. Infine, il pancreas /stomaco /duodeno fattore di trascrizione Pdx1 è stato in grado di salvare ATF3 sovraespressione o Ndrg1a atterramento fenotipo. Insieme, possiamo concludere che RA attiva Ndrg1a reprime Wnt /β-catenina segnalazione per consentire la specificazione del pancreas, esofago, stomaco e duodeno cellule progenitrici in Xenopus
embrioni
pancreas, esofago, stomaco, duodeno e specifica. PLoS ONE 8 (5): e65058. doi: 10.1371 /journal.pone.0065058
, VPP1
, Sox2
, e Foxa2
e l'espressione posteriore del tipo caudale homeobox
geni em <> Cdx1
, 2
, e 4
[1], [2], [3]. Alla fine, l'endoderma dà luogo alla epiteli delle vie respiratorie e gastrointestinali e loro organi associati, come la tiroide, polmoni, pancreas, fegato e della cistifellea. Il lignaggio analisi per vertebrati organogenesis endodermico dipende in larga misura gli studi di mappatura destino basati su etichettatura colorante vitale [4], [5], [6], [7], [8]. L'espressione iniziale di hhex
e VPP1
in Xenopus
embrioni potrebbero servire a riflettere i precursori per il pancreas fegato e ventrale, rispettivamente, [3]. Finora, ci sono pochi geni marcatori specifici segnalati, che possono delimitare precursori per il pancreas dorsale, esofago, stomaco e duodeno, durante la gastrulazione e neurulazione.
in endoderma bagagliaio anteriore a sua volta modula segnalazione RA e definisce il limite anteriore del campo del pancreas in embrioni di zebrafish [17]. mnx1
è identificato come un gene a valle RA che promuove la formazione delle cellule beta nel pancreas endocrino sviluppo zebrafish [18], mentre RA gene a valle exdpf
regola pesci sviluppo esocrina del pancreas [19]. I geni bersaglio endodermico RA che mediano le prime attività di segnalazione RA per specificare il pancreas, esofago, stomaco e duodeno anlagen rimangono corretta da identificare.
e TCF4
ha portato ad una trasformazione anteriore del duodeno nello stomaco con poco o nessun dell'intestino sviluppato [20]. Lo stomaco mesenchimali fattore di trascrizione Barx1 mediata secrezione della Wnt antagonisti SFRP1 e SFRP2 è necessaria per inibire endodermico Wnt segnalazione /β-catenina e, quindi, per permettere specifiche dell'epitelio stomaco [21]. Coerentemente, in Xenopus
, Wnt segnalazione /β-catenina deve essere represso in endoderma anteriori tra gastrula e prime fasi somite di sviluppo per consentire la formazione del fegato così come il pancreas, dello stomaco, del duodeno e primordi [ ,,,0],22], [23]. L'antagonista Wnt secreto sfrp5
espresso nella endoderma foregut ventrale coordina la specifica fegato e il pancreas ventrale contrapponendosi sia canonica e non canonica Wnt [24], [25]. Inoltre, è stato dimostrato che la RA può reprimere Xenopus
blastula segnale Wnt /β-catenina [26].
è un gene RA-inducibile in diverse linee cellulari e pazienti umani [28], [29], [30], [31]. Ndrg1
carenza nei topi porta ad una disfunzione delle cellule di Schwann, suggerendo che NDRG1 è essenziale per la manutenzione delle guaine mieliniche nei nervi periferici [32], [33]. Ndrg1
topi -null anche mostrato compromessa la maturazione dei mastociti e degranulazione attenuati reazioni allergiche [34]. In Xenopus
, ndrg1
è stato identificato come un gene arricchito di espressione in endoderma e pronephros [35], [36]. Un recente studio utilizzando linee cellulari di cancro rivela che il gene soppressore del tumore metastasi, NDRG1, reprime segnale Wnt /β-catenina interagendo direttamente con il recettore Wnt, LRP6, provocando di conseguenza la soppressione del gene bersaglio Wnt /β-catenina, ATF3
espressione [37]. L'attivazione del fattore di trascrizione 3 (ATF3) appartiene alla ATF /AMP ciclico elemento sensibile vincolante famiglia di fattori di trascrizione di base leucina cerniera. È un gene risposta adattativa e può agire sia come attivatore trascrizionale o repressore seconda del tipo di cellula e di stimolo [38], [39], [40]. ATF3
topi knockout sviluppati normalmente e non ha mostrato alcun fenotipo distinguibili in condizioni normali [41]. Al contrario, i topi transgenici che esprimono ATF3 nel fegato, pancreas dell'epitelio duttale, o le cellule beta pancreatiche hanno portato alla disfunzione epatica, difetti di sviluppo del pancreas endocrino, o disfunzione isolotto, rispettivamente [41], [42], [43].
endoderma. ndrg1a
è stato identificato e verificato di essere azionati direttamente dal RA nel endoderma tetto archenteron e in ritardo nel pancreas in via di sviluppo, esofago, stomaco e duodeno. Forniamo evidenze implicano che RA-attivato Ndrg1a reprime Wnt segnalazione /β-catenina nelle cellule endoderma tetto archenteron e rilascia di conseguenza l'effetto inibitorio delle attività di segnalazione /β-catenina Wnt sulla formazione del pancreas, esofago, stomaco e duodeno.
, un gene regolamentato RA, si esprime All'inizio del endodermico archenteron tetto
embrioni trattati con un antagonista RA, BMS453, prima della fine del gastrulation visualizzati perdita specifica del pancreas dorsale e parte del pancreas ventrale, dello stomaco, del duodeno e [10]. Per identificare RA geni regolati in endoderma, in primo luogo abbiamo fatto l'analisi di microarray a confronto i livelli di espressione genica tra wild-type ed embrioni RA-deficienti, che sono stati trattati con BMS453 all'inizio della gastrulazione e sono stati raccolti nelle fasi 12, 23, e 34, rispettivamente, . I dati ottenuti indicano che i geni down-regolati più di 2 volte in tre diverse fasi mostrato limitata sovrapposizione (Fig. S1 e Tabella S1). In embrioni raccolti in fase di 23, ci sono 138 geni che sono stati down-regolato più di 2 volte in seguito al trattamento BMS453. Secondo le informazioni strutturali e funzionali dei 138 geni disponibili nel database NCBI, abbiamo dato priorità ai fattori di trascrizione, chinasi, RNA vincolante proteine, proteine transmembrana, così come i geni che mostra espressione endodermico, e quindi ha scelto 9 geni (Tabella S1) per analizzare ulteriormente i loro pattern di espressione embrionali da montare tutto ibridazione in situ. Uno di loro, ndrg1a
, ha mostrato specifica espressione nelle prime ore del endoderma tetto archenteron (Fig. 1B), che non è stato rilevato da studi precedenti, presumibilmente a causa di insufficiente sensibilità di tutto il monte della tecnica di ibridazione in situ nel precedente pubblicazioni [35], [36]. In accordo con il rapporto del laboratorio di Zorn [35], i nostri dati indicano che ndrg1a
trascrizioni sono stati rilevati in vista dorsale endoderma in fase iniziale coda germoglio di sviluppo (Fig. 1C, D, E, G). A bocciolo coda tardi e fasi girino di sviluppo, oltre alla sua espressione negli occhi, precursori proctodaeum, e pronephros, ndrg1a
ha mostrato un'espressione specifica nella faringe, esofago, pancreas, stomaco, e del duodeno (Fig. 1E , F, H, I, J). Siamo stati in grado di rilevare ndrg1a
espressione nel fegato [35]. Invece, un chiaro ndrg1a
segnale è stato osservato nello sviluppo di cistifellea (Fig. 1I, J).
ndrg1a
espressione in cellule archenteron tetto endoderma è azionati direttamente dal RA
espressione in BMS453 e RA embrioni trattati con tutto il monte ibridazione in situ. Al trattamento BMS453, senza ndrg1a
trascrizioni sono stati rilevati nelle cellule del tetto archenteron endoderma (Fig. 2e) e solo tracce di ndrg1a
mRNA è rimasto in dorsale endoderma di fase 22 embrioni (Fig. 2H) . Più tardi, ndrg1a
espressione è stata completamente represso nel pancreas dorsali, esofago, stomaco e duodeno, ed è stato parzialmente inibita nel pancreas ventrale (Fig. 2K, N). Al contrario, un altro antagonista RA BMS493 può che parzialmente inibire ndrg1a
espressione in pancreas, esofago, stomaco, del duodeno e [11]. Inoltre, ndrg1a
espressione nei tubuli prossimali pronephric è stato anche gravemente inibito da BMS453 (Fig. 2N). Va notato che ndrg1a
espressione occhio, cervello e cistifellea era meno colpito dopo trattamento BMS453 (Fig. 2K, N). Si tratta di un fenomeno comune che per i geni che esprimono nel pancreas, così come con gli occhi e il sistema nervoso centrale, come ndrg1a
, esr10
, NeuroD
, e PTF1A /p48
, solo la loro espressione del pancreas è inibita in seguito al trattamento BMS453 (Fig. 2K, N e [10]). Al contrario, l'applicazione di RA al Xenopus
embrioni indotto significativa espansione della ndrg1a
domini di espressione nel tetto archenteron endoderma (Fig. 2F), dorsale endoderma (Fig. 2I), pancreas, esofago, stomaco , e duodeno (Fig. 2L, O). Così, RA segnalazione è necessario e sufficiente per attivare ndrg1a
espressione nelle cellule endoderma tetto archenteron.
espressione, abbiamo trattato Xenopus
embrioni con cicloesimide (CHX), un inibitore della sintesi delle proteine, 15 minuti prima l'applicazione di RA. I nostri dati indicano che il RA indotta espansione del ndrg1a
espressione in endoderma tetto archenteron non è stata influenzata da CHX (Fig. 2S), sostenendo l'idea che RA attiva direttamente ndrg1a
espressione in archenteron tetto endoderma cellule. In effetti, un elemento di risposta RA è stata identificata in Xenopus tropicalis ndrg1
promotore regione (AGTTCAacAGTTCA -1496bp a -1509bp). A differenza di Xenopus laevis
, il diploide Xenopus tropicalis
ha una ndrg1
gene.
ndrg1a
Knockdown in Xenopus
embrioni fenocopie Trattamento BMS453
morphants, abbiamo acquistato due ndrg1a
antisenso morfolino oligonucleotidi (MO) da strumenti di Gene. Uno copre l'inizio codone ATG (MO1) e l'altro (MO2) individua nella regione non tradotta 5 'del ndrg1a
cDNA. La loro efficacia è stata testata da un test in vivo, in cui GFP sequenza codificante è stata fusa per sito di legame del MO e l'mRNA risultante è stato co-iniettato con il MO in Xenopus
fecondato le uova di valutare traduzione GFP dal vivo in embrioni . Entrambi MO1 (Fig. 3B) e MO2 (Fig. 3F) sono stati in grado di inibire in modo efficace la traduzione di GFP griglia di lettura aperta a seguito della MO1 corrispondente o MO2 vincolante sequenze, rispettivamente, mentre il controllo MO (Como) non è riuscito a farlo (fig. 3A, e).
/ p48
è specifico per le cellule precursori pancreatiche durante l'embriogenesi precoce e poi diventa limitato al pancreas esocrino [10], [44], [45]. Pdx1
specificamente delimita lo sviluppo del pancreas, dello stomaco, del duodeno e [46]. insulina
, un gene marcatore endocrino, si esprime esclusivamente nella dorsale nascere pancreas di Xenopus
embrioni fase coda gemma [47], [48]. PDIP
è un specifico gene marcatore pancreas esocrino [49]. Sox2
segna l'esofago, lo stomaco ed una porzione anteriore del duodeno [50]. Darmin
è un intestino specifico gene marcatore [35], [51]. hhex
serve come un gene marcatore fegato e tiroide [52]. nkx2
. 1
segni di sviluppo del polmone e della tiroide [53].
, PTF1A
/ p48
, PDIP
, Pdx1
, e Sox2
espressione in pancreas, esofago, stomaco e duodeno, ma ha avuto scarsa influenza sulla Darmin
, hhex
, e nkx2
. 1
espressione in intestino, fegato, tiroide, e del polmone, che è molto simile all'effetto di BMS453 (Fig. 4A e [10]). L'unica differenza è che nessuna espressione del pancreas ventrale del PTF1A
/ p48
, PDIP
, o Pdx1
è stata osservata in ndrg1a
morphants, ma tracce di PTF1A
/ p48
, PDIP
, e Pdx1
espressione nelle gemme pancreatico ventrale sono stati mantenuti in BMS453 trattati embrioni (Fig. 4A e [10]). Il fenotipo morfologica del ndrg1a
atterramento assomiglia anche quella di trattamento BMS453. Gli embrioni iniettati con MO1 o MO2 apparivano normali prima fase 40 e successivamente visualizzati gravi malformazioni viscerali con una perdita di intestino avvolgimento e la formazione di edema (Fig. 4B e [10]). Come MO1 e MO2 causato fenotipi identici, abbiamo usato MO1 di realizzare gli studi di riposo. Insieme, questi dati suggeriscono che RA e Ndrg1a sono nella stessa gerarchia genetica nel controllo del pancreas, dell'esofago, dello stomaco, del duodeno e lo sviluppo.
mRNA in Xenopus
embrioni causati né morfologiche anormalità né espressione alterazioni dei geni marcatori analizzati (Fig. S2A, B). Co-iniezione di ndrg1a
mRNA con i suoi MOs non poteva salvare il fenotipo MO o (dati non riportati). Sembra che non siamo riusciti a ottenere proteina funzionale Ndrg1a in Xenopus
embrioni attraverso la routine protocollo di iniezione di mRNA che funziona per la maggior parte se non tutti gli altri geni analizzati. Un costrutto Ndrg1a-GFP ha dimostrato che la proteina è stato prodotto (Fig. S3) .Abbiamo recente costituzione genica mediata TALEN targeting in Xenopus
[54]. Per verificare ulteriormente il fenotipo MO, abbiamo progettato ndrg1
Talens entro il terzo esone di Xenopus tropicalis ndrg1
gene (Fig. 5A), che ha causato in modo efficiente mutazioni somatiche in loci di mira (Fig. 5B). Coerentemente con il fenotipo MO ottenuto in Xenopus laevis
embrioni, insulina
e Pdx1
espressione era fortemente inibita in ndrg1
TALEN mRNA iniettato Xenopus tropicalis
embrioni (Fig. 5C), anche se con una frequenza più bassa rispetto al MO quelli, che è accaduto anche per l'applicazione di iniettato PTF1A /P48
Talens nel nostro precedente studio [54]. è ancora da stabilire una stabile ndrg1
eliminazione diretta linea di rana. Abbiamo esaminato 25 ranocchiette che mostravano il pancreas, stomaco e duodeno ipoplasia o anche aplasia ma con fegato normale e la cistifellea sviluppato (Fig. 5D). Così, questi dati confermano il ndrg1a
MO fenotipo ottenuto in Xenopus laevis
.
RA Attivato Ndrg1a reprime Wnt /β-catenina Signaling in archenteron Tetto endoderma celle per consentire Pancreas , Esofago, Stomaco, e duodeno specifica
embrioni, abbiamo confrontato i livelli di nucleare β-catenina in ndrg1a
cellule tetto archenteron endoderma positivi di fase 20 embrioni che sono stati sottoposti a RA, trattamento BMS453, o iniezione MO1. Immunolocalizzazione di nucleare β-catenina è un metodo affidabile per caratterizzare l'attività di segnalazione Wnt /β-catenina in Xenopus
embrioni [55]. Nella zona selezionata di endoderma tetto archenteron, alcune cellule hanno mostrato nucleare colorazione β-catenina in condizioni normali, che divenne in seguito meno in seguito al trattamento RA. Al contrario, il numero di cellule positive nucleare β-catenina in archenteron tetto endoderma significativamente aumentato dopo trattamento BMS453, o iniezione MO1 (Fig. 6A, B). Insieme, questi dati suggeriscono che RA e Ndrg1a reprimono segnale Wnt /β-catenina in Xenopus
archenteron cellule tetto endoderma.
MO1 con GR-ΔNTcf3, una forma dominante negativo di Tcf3 fusa con il dominio legante gli ormoni della recettore dei glucocorticoidi che servono a reprimere Wnt segnalazione /β-catenina su induzione desametasone [56]. I nostri dati indicano che reprimere Wnt segnalazione /β-catenina salvato ndrg1a
fenotipo atterramento (Fig. 7A, B). attivazione ectopica di nkx2
. 1
(Fig. 7B44, 45), Sox2
(Fig. 7A19, 20 e B24, 25), e foxa1
(Fig. 7B14, 15), una marcatura stomaco, duodeno, e proctodaeum [44] fattore di trascrizione forkhead, è correlato con la perdita di Darmin
espressione (Fig. 7A24, 25, 7B29, 30 ) a seguito di iniezione di 0,25 ng di GR-ΔNTcf3 mRNA. In linea con il precedente studio [22], più alta dose (0,8 ng) di GR-ΔNTcf3 mRNA è necessario per indurre l'espressione ectopica di Pdx1
e for1
, un fegato marcatore specifico gene [ ,,,0],22], [57], in Xenopus
embrioni (dati non riportati).
endoderma per iniezione vegetale di 0,5 ng di GR-LEFΔN-βCTA mRNA contenente dominio LEF1 DNA-binding e il dominio β-catenina transattivazione [58] in 4 blastomeri degli embrioni fase 4 celle determinato fenotipo identico causata da Ndrg1a atterramento nel contesto del pancreas, dell'esofago, dello stomaco, del duodeno e sviluppo (Fig. 7A, B). L'effetto di soppressione di Wnt segnalazione /β-catenina sulla formazione del fegato (Fig. 7A27, 32, B32, 37) e del polmone (Fig. 7A37, B42), non è stato visto in morphants Ndrg1a, suggerendo che la precoce repressione della Wnt /segnalazione β-catenina nel territorio di fegato e polmone formando endoderma viene eseguito da fattori diversi RA attivati Ndrg1a. Presi insieme, questi dati suggeriscono che la segnalazione Wnt /β-catenina è a valle del Ndrg1a ed è repressa da Ndrg1a per consentire la specificazione del pancreas, esofago, stomaco, e duodeno.
ATF3, un putativo Wnt /β- catenina target Gene in Xenopus
embrioni, inibisce in maniera specifica Xenopus
pancreas, Esofago, Stomaco, e Aduodenum specifica
espressione [59] o fisicamente interagire con PDX1 per bloccare PDX1 transattivazione mediata in una linea β-cellulare murina [60]. Durante Xenopus
embriogenesi, ATF3
è difficilmente rilevata da montare tutto ibridazione in situ (Fig. S4). RT-PCR analisi ha indicato che ATF3
espressione era up-regolati su ndrg1a
atterramento o β-catenina sovraespressione in Xenopus
embrioni (Fig. 8A). Abbiamo trovato tre siti di legame nucleo Tcf /Lef (5'-A /TA /T CAAAG-3 ') in Xenopus tropicalis ATF3
promotore regione, che individuare a -1467 bp (TACAAAG), -5591 bp ( AACAAAG) e -8889 bp (AACAAAG), rispettivamente. Insieme, questi dati suggeriscono che ATF3
è anche un gene bersaglio Wnt /β-catenina in Xenopus
embrioni. Sorprendentemente, l'iperespressione di ATF3 in Xenopus
endoderma portato alla completa perdita di insulina
, PTF1A
/ p48
, PDIP
, Pdx1
, foxa1
, e Sox2
espressione nel pancreas, esofago, stomaco, e duodeno, ma non ha avuto effetto evidente sul Darmin
, hhex
, e nkx2
. 1
espressione (Fig. 8B, C), che si trova proprio identico a ndrg1a
fenotipo atterramento (fig . 4A). Ancora più importante, ATF3
MO, che da sola ha causato effetti minori sulla espressione dei geni marcatori analizzati, è stato in grado di salvare insulina
, PTF1A
/ p48
, PDIP
, foxa1
, e Sox2
espressione inibita da ndrg1a
MO (Fig. 9A, B). Inoltre, Pdx1 è stato in grado di salvare ATF3 sovraespressione o Ndrg1a atterramento fenotipo rispetto al PTF1A
/ p48
, PDIP
, foxa1
, e Sox2
espressione ad eccezione di insulina
(Fig. 9A, B). E 'noto che Pdx1 non è né necessaria né sufficiente per l'attivazione dei primi insulina
espressione in Xenopus
embrioni [44]. Complessivamente, i nostri dati suggeriscono un epistasis che RA attiva Ndrg1a reprime segnale Wnt /β-catenina e di conseguenza rilascia l'attività di soppressione di Wnt /β-catenina attività di segnalazione, che può essere parzialmente mediata dalla ATF3, il pancreas, esofago, stomaco e del duodeno formazione.
è azionati direttamente dal RA nelle cellule tetto archenteron endoderma di Xenopus
neurulae. Nucleare livello di β-catenina è molto bassa nelle cellule endoderma tetto archenteron e sembra che RA attiva Ndrg1a reprime Wnt segnalazione /β-catenina in queste cellule. Knockdown di ndrg1a
imita inibizione del segnale RA o l'attivazione di Wnt segnalazione /β-catenina in Xenopus
embrioni rispetto al pancreas, esofago, stomaco, duodeno e lo sviluppo, che porta ad un quasi completa perdita della specifica di quei primordi d'organo. Blocco Wnt segnalazione /β-catenina può salvare ndrg1a
fenotipo atterramento. Così, Ndrg1a coordina RA e Wnt /β-catenina segnalazione nella specifica di Xenopus
pancreas, esofago, stomaco, e duodeno.
ndrg1a
potrebbe essere un marcatore specifico gene per Dorsale pancreas, esofago, stomaco, duodeno e precursori in Xenopus
Neurulae
[61] o zebrafish [17], [18], [62] embrioni. Utilizzando microarray in combinazione con tutto monte ibridazione in situ, siamo stati in grado di identificare archenteron gene specifico tetto endoderma ndrg1a.
Uno studio di mappatura destino base colorante vitale colorazione ha dimostrato che le cellule tetto archenteron endoderma poi danno luogo a dorsale del pancreas , esofago, stomaco, del duodeno e [5]. Shirin
sembra essere espresso in Xenopus
archenteron tetto endoderma, ma nel frattempo si esprime anche nel mesoderma ed ectoderma [63]. fetuinish
segna in particolare il tetto endoderma archenteron in Xenopus
presto neurulae, ma in seguito espressione viene visualizzata in fegato e intestino senza alcuna espressione in pancreas, esofago, stomaco, del duodeno e [35]. Solo ndrg1a
mostra espressione coerente nelle prime ore del endoderma tetto archenteron e più tardi nel pancreas, esofago, stomaco e duodeno. Noi ipotizziamo che ndrg1a
può servire come una specifica del pancreas dorsale, esofago, stomaco e duodeno gene marcatore precursore in Xenopus
, che resta da verificare da studi lignaggio tracciando genetici.
pancreas, esofago, stomaco, duodeno e specifica
e cdx4
in zebrafish embrioni sembra contrastare segnalazione RA dal mesoderma per impostare rispettivamente anteriore e posteriore confini del territorio del pancreas [17], [64]. ndrg1a
è il primo gene identificato che viene direttamente attivato da RA presto Xenopus
archenteron cellule tetto endoderma ed è l'intermediario segnalazione RA positivamente cellule modello endoderma in pancreas, esofago, stomaco, del duodeno e . Entrambi atterramento basato MO di ndrg1a
e TALEN distruzione mediata di ndrg1a
dimostrare che l'attività Ndrg1a in Xenopus
endoderma patterning è indispensabile, che non è stata osservata in Ndrg1
topi knockout [32], [33], [34]. Una spiegazione di questa discrepanza è che il ruolo essenziale di Ndrg1a in Xenopus
patterning endodermico non è conservata nei mammiferi. In alternativa, senza difetti endodermal organi segnalati nel topo Ndrg1
gene targeting studi potrebbero essere causa di espressione che perde di NDRG1 in Ndrg1
topi deficienti [32], [33] o grazie alla ridondanza funzionale tra NDRG familiari 1-4 nei topi.
embrioni risultati in una ridotta pronephros e somiti disorganizzata [36]. Per ragioni sconosciute, non abbiamo potuto ottenere ectopica Ndrg1a in funzione nel Xenopus
embrioni. Va sottolineato che una versione troncata del Ndrg1a con i primi 48 amminoacidi nel mancante N-terminale è stato utilizzato sia per l'iniezione di mRNA e design MO nello studio precedente [36]. Abbiamo anche provato l'iniezione di mRNA con questa versione corta e gli embrioni iniettati erano sani anche ad alte dosi (4 ng di mRNA). Non siamo riusciti a salvare il nostro ndrg1a
MO fenotipo con questa versione troncata di Ndrg1a sia. Infine, il forte espressione endodermico di ndrg1a
illustrato nel nostro studio e descritto da Costa et al. [35] non è stato rilevato in questo studio [36].
Ndrg1a Mediated Interferenza tra RA e Wnt /β-catenina segnalazione è limitato a Xenopus
pancreas, esofago, stomaco, duodeno e Forming le cellule
[66]. Nei topi, sembra che RA reprime Wnt antagonista Dkk1
espressione nella endoderma polmone prospettiva di embrioni E8.5-E9.5, permette quindi canonica Wnt specifica polmonare mediata [65]. percorsi RA e Wnt sono collegati da RA geni bersaglio a valle OSR1
e OSR2
per mantenere lo sviluppo della pinna pettorale in zebrafish [67]. Insieme, questi casi rivelano una circostanza che RA promuove segnale Wnt /β-catenina.
pancreas, esofago, stomaco, e la formazione del duodeno, che non si applica alle specifiche del fegato e del polmone. A sostegno di nostra scoperta, sovraespressione di un secreto Wnt antagonista Sfrp5 può sostituire RA rispetto al induzione della differenziazione esocrina pancreas di Vegt iniettato tappi animali in Xenopus
[24]. Gli effetti negativi di inizio ectopica Wnt /β-catenina di attivazione segnalazione sulla formazione fegato e gemma del polmone visto in questo studio e in uno studio precedente [22], non è in contraddizione con il ruolo positivo della canonica Wnt nella promozione del fegato e del polmone lo sviluppo, che è stata osservata quando Wnt segnalazione /β-catenina è stato attivato in Xenopus
embrioni da fasi da 30 a 42 per il fegato e per le fasi da 28 a 35 per il polmone, rispettivamente [22], [66]. L'effetto repressione del RA su Xenopus
blastula segnale Wnt /β-catenina [26] è improbabile mediata da Ndrg1a, dal momento che ndrg1a