Abstrakt
Hur celler integrera flera mönstersignaler för att uppnå tidig endoderm regionalisering är i stort sett okänd. Mellan gastrulation och neurulation är retinoinsyra (RA) signalering krävs, medan Wnt /β-catenin signalering måste undertryckas för att specificera i bukspottkörteln, matstrupe, magsäck, tolvfingertarmen och primordia i Xenopus Citation. Zhang T Guo X, Chen Y (2013) retinsyra-Aktiverad Ndrg1a undertrycker Wnt /β-catenin signalering till Tillåt Xenopus Redaktör: Michael Schubert, Laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche-sur-Mer, Frankrike Mottagna: 29 december 2012, Accepteras: 22 april 2013, Publicerad: 31 maj 2013 Copyright: © 2013 Zhang et al. Detta är en öppen tillgång artikel distribueras enligt villkoren i Creative Commons Attribution License, som tillåter obegränsad användning, distribution och reproduktion i alla medier, förutsatt den ursprungliga författaren och källan kredit Finansiering:. Detta arbete stöddes av medel från National Basic Research Program of China (2009CB941200) och National Natural Science Foundation i Kina (31.271.554). Finansiärerna hade ingen roll i studiedesign, datainsamling och analys, beslut att publicera, eller beredning av manuskriptet Konkurrerande intressen:.. Författarna har förklarat att inga konkurrerande intressen finns Introduktion region~~POS=TRUNC av endoderm sker samtidigt med dess bildande under gastrulation. I slutet av gastrulation, har bred antero-posterior (AP) domäner inom endoderm etablerats, vilket avspeglas i den främre uttryck av Hhex retinoinsyra (RA) signalering spelar en konserverad roll i AP mönstring av ryggradsdjur endoderm så tidigt som gastrulation [9]. Studier i groda, avian, och möss indikerar att RA-signalering särskilt krävs för bildandet av dorsala pankreas, matstrupen, mage och tolvfingertarm primordia [10], [11], [12], [13], [14], [15]. I zebrafisk är RA signaleringen före slutet av gastrulation krävs för den inledande utvecklingen av både lever- och pankreas endoderm [16]. RA aktiveras uttryck av RA-nedbrytande enzym cyp26a1 Canonical Wnt-signalering spelar också en viktig roll i AP mönstring av vertebrat endoderm. Hos möss, förening knockout av Tcf1 Mössor och Tcf4 N-myc nedströms reglerad gen 1 (NDRG1) tillhör NDRG proteinet familj bestående av fyra medlemmar, NDRG1-4, som kännetecknas av att de innehåller en NDR-domän och en α /β hydrolas-faldig motiv [27]. NDRG1 i denna studie använde vi DNA microarray i kombination med hela montera in situ hybridisering för att screena RA reglerade gener i Xenopus Resultat ndrg1a När det gäller endodermalt organogenes, Xenopus för att ytterligare kontrollera microarray uppgifter, analyserade vi ndrg1a För att hantera om RA kan direkt reglera ndrg1a ndrg1a För att generera ndrg1a för att testa om Ndrg1a funktionellt kan förmedla RA signaleringen för att ange foregut endoderm, injicerade vi MO1, MO2 eller Como separat i växt del av alla fyra blastomeres av 4-cellstadiet embryon samlas embryona i stegen 36 och 42, och analyserades med en panel av endodermala markörgener. ptf1a Erhållna data indikerar att MO1 och MO2 lika effektivt avskaffas insulin Injektion av även 4 ng ndrg1a Mekanistiskt NDRG1 kan interagera med Wnt-receptor LRP6 och blockera Wnt /β-catenin signalering i cancercellinjer [37]. Att fråga om RA aktiverad Ndrg1a kan undertrycka Wnt /β-catenin signalering i Xenopus För att testa om RA, Ndrg1a och Wnt /β-catenin signalering är funktionellt kopplade i samma kaskad för att kontrollera bukspottkörteln, matstrupe, magsäck och tolvfingertarmen specifikation, vi samar injicerat ndrg1a i full överensstämmelse med den tidigare studien [22], aktivering av kanoniska Wnt signalering i Xenopus Det visade sig att ATF3, en Wnt /β-catenin mål genen i cancercellinjer [37], kan antingen transkription FÖRTRÄNGA Pdx1 Diskussion ndrg1a Flera studier har beskrivit microarray baserad screening av RA känsliga gener i Xenopus Ndrg1a är oumbärlig för Xenopus Early endodermalt uttryck för cyp26a1 Mössor och cdx4 Ett antal studier tyder på att överuttryck av NDRG1 i cancercellinjer genererar iögonfallande fenotyper [27]. Det har också rapporterats att överuttryck av Ndrg1a i Xenopus Under embryogenes, måste celler ständigt integrera flera signalvägar för att nå sin distinkta öde vid rätt tidpunkt och plats. Den integrerade roll FGF, RA, och Wnt signalvägar att specificera lung primordium och styra lung knopp tillväxt definieras i möss [65] är bevarad i Xenopus Här ger vi övertygande bevisning för första gången, så vitt vi vet, att RA aktiverad endodermalt uttryck för Ndrg1a undertrycker Wnt /β P-katenin signalering och därmed släpper undertryckande aktiviteten hos Wnt /β-catenin signalering på Xenopus
embryon. I ett försök att screena för RA reglerade gener i Xenopus
endoderm, identifierade vi en direkt målgen RA, N-myc nedströms reglerad gen 1a ( ndrg1a
) som visade uttryck i början av archenteron tak endoderm och sent i utvecklings bukspottkörteln, matstrupe, magsäck och tolvfingertarmen. Både antisens morfolino oligonukleotid förmedlad knockdown av ndrg1a
i Xenopus laevis Köpa och de transkriptionsaktivator liknande effektor nukleaser (talen) förmedlad störning av ndrg1
i Xenopus tropic
visar att liknande RA signaleringen är Ndrg1a särskilt krävs för specifikation av Xenopus
bukspottkörtel, matstrupe, magsäck, tolvfingertarmen och primordia. Immun data tyder på att RA-aktiverade Ndrg1a trycker Wnt /β-catenin signalering i Xenopus
archenteron tak endoderm celler. Blockering Wnt /β-catenin signalering räddade Ndrg1a knockdown fenotyp. Dessutom överuttryck av den förmodade Wnt /β-catenin målgenen ATF3 phenocopied knockdown av Ndrg1a eller hämning av RA signaleringen, medan ATF3 knockdown kan rädda Ndrg1a knockdown fenotyp. Slutligen bukspottkörteln /mage /tolvfingertranskriptionsfaktor Pdx1 kunde rädda ATF3 uttryck eller Ndrg1a knockdown fenotyp. Tillsammans drar vi slutsatsen att RA aktiveras Ndrg1a undertrycker Wnt /β-catenin signalerar att tillåta specifikationen av bukspottkörteln, matstrupe, magsäck, tolvfingertarmen och progenitorceller i Xenopus
embryon
bukspottkörtel, matstrupen, mage, och tolvfingertarmen Specifikation. PLoS ONE 8 (5): e65058. doi: 10.1371 /journal.pone.0065058
, vpp1
, Sox2
och Foxa2 Mössor och den bakre uttryck för svans typ homeobox
gener Cdx1
, 2 Review, och 4
[1], [2], [3]. Så småningom ger endoderm upphov till epitelet i andnings och tarm och deras tillhörande organ, såsom sköldkörteln, lungor, pankreas, lever och gallblåsa. Härstamning spårning för ryggradsdjur endodermalt organogenes är till stor del beroende av det vitala färgämnet märkning baserade öde kartläggningsstudier [4], [5], [6], [7], [8]. Den tidiga uttryck av hhex Köpa och vpp1
i Xenopus
embryon kan användas för att återspegla de prekursorer för levern och ventrala bukspottkörteln, respektive [3]. Hittills finns det få specifika markörgener som rapporterats, vilket kan avgränsar prekursorer för rygg bukspottkörtel, matstrupe, magsäck och tolvfingertarmen under gastrulation och neurulation.
i främre bagageutrymmet endoderm i sin tur modulerar RA signaleringen och definierar den främre gränsen för pankreas fält i zebrafiskembryon [17]. mnx1
identifieras som en nedströms gen RA som främjar betacellbildning i utvecklingszebrafisk endokrina pankreas [18], medan RA nedströms genen exdpf
reglerar fisk exokrin pankreas utveckling [19]. De endodermalt RA målgener som medierar de tidiga aktiviteter av RA-signalering för att ange pankreas, matstrupen, mage och tolvfingertarm anlagen korrekt återstår att identifieras.
lett till en främre omvandling av tolvfingertarmen i magen med liten eller ingen tarmen utvecklas [20]. Magen mesenkymala transkriptionsfaktorn Barx1-medierad sekretion av den Wnt antagonister SFRP1 och SFRP2 krävs för att inhibera endodermalt Wnt /β-catenin-signalering och därmed till för att ange magen epitel [21]. Genomgående i Xenopus
, Wnt /β-catenin signalering måste undertryckas i främre endoderm mellan gastrula och tidiga somit utvecklingsstadier för att möjliggöra bildandet av levern liksom bukspottkörteln, mage och tolvfingertarmen primordia [ ,,,0],22], [23]. Det utsöndrade Wnt antagonist sfrp5
uttrycks i ventrala foregut endoderm samordnar levern och ventrala bukspottkörteln specifikation genom att motverka både Canonical och noncanonical Wnt signalering [24], [25]. Dessutom har det visats att RA kan trycka Xenopus
blastula Wnt /β-catenin signalering [26].
är en RA-inducerbar gen i olika cellinjer och humana patienter [28], [29], [30], [31]. Ndrg1
brist hos möss leder till Schwann cell dysfunktion, vilket tyder på att NDRG1 är viktigt för underhåll av myelinskidorna i perifera nerver [32], [33]. Ndrg1
-null möss visade också nedsatt mastcellmognad och degranulering och försvagade allergiska reaktioner [34]. I Xenopus
, ndrg1
identifierades som en gen som anrikas för uttryck i endoderm och pronephros [35], [36]. En nyligen genomförd studie med cancercellinjer visar att tumörmetastaser suppressorgen, NDRG1, förtrycker Wnt /β-catenin signalering genom direkt interagera med Wnt receptorn, LRP6 därmed orsakar undertryckande av målgenen Wnt /β-catenin, ATF3
uttryck [37]. Aktivera transkriptionsfaktor 3 (ATF3) tillhör ATF /cykliskt AMP mottagligt element bindande familj grundläggande leucinblixtlås transkriptionsfaktorer. Det är en adaptiv respons-gen och kan fungera både som en transkriptionsaktivator eller repressor beroende på celltyp och stimulus [38], [39], [40]. ATF3
knockoutmöss utvecklats normalt och visade inte några urskiljbara fenotyper under normala förhållanden [41]. I motsats, transgena möss som uttrycker ATF3 i levern, pankreas duktal epitel, eller pankreatiska P-celler ledde till nedsatt leverfunktion, defekter i endokrina pankreas utveckling eller holme dysfunktion, respektive [41], [42], [43].
endoderm. ndrg1a
identifierades och verifierade aktiveras direkt av RA i archenteron taket endoderm och sent på utvecklings bukspottkörteln, matstrupe, magsäck och tolvfingertarmen. Vi tillhandahåller bevis implicerar att RA-aktiverade Ndrg1a rycker Wnt /β-catenin signalering i de archenteron tak endoderm celler och följaktligen frigör den hämmande effekten av Wnt /β-catenin signaleringsaktiviteter på bildningen av pankreas, matstrupen, mage och tolvfingertarmen.
, en RA reglerad gen uttrycks tidigt på endodermalt archenteron Tak
embryon som behandlats med en RA-antagonist, BMS453, före slutet av gastrulation visas specifik förlust av den dorsala bukspottkörteln och en del av ventrala pankreas, mage och tolvfingertarm [10]. För att identifiera RA reglerade gener i endoderm, först gjorde vi microarray analys jämföra genuttryck nivåer mellan vildtypen och RA-brist embryon, som behandlades med BMS453 i början av gastrulation och samlades in vid stegen 12, 23 och 34, respektive . Erhållna data tyder på att gener nedreglerade mer än två gånger på tre olika stadier visade begränsade överlappningen (Fig. S1 och tabell S1). I embryon som samlats vid steget 23, det finns 138 gener som var ned reglerade mer än två gånger på BMS453 behandling. Enligt de 138 generna "strukturell och funktionell information finns i NCBI databasen, gav vi prioriteringar för att transkriptionsfaktorer, kinaser, RNA-bindande proteiner, transmembranproteiner, samt gener visar endodermalt uttryck, och därmed valde 9 gener (Tabell S1) till djupare analys av de embryonala uttrycksmönster genom hela montera in situ hybridisering. En av dem, ndrg1a
, visade specifik expression tidigt i archenteron taket endoderm (Fig. 1B), som inte detekterades genom tidigare studier, förmodligen på grund av otillräcklig känslighet i hela montera in situ hybridiseringsteknik i föregående publikationer [35], [36]. I samförstånd med rapporten från Zorn laboratorium [35], våra data tyder på att ndrg1a
transkript detekterades i rygg endoderm vid tidig svans knopp utvecklingsstadium (Fig. 1C, D, E, G). Vid slutet svans knopp och grodyngel utvecklingsstadier, utöver sitt uttryck i ögonen, proctodaeum prekursorer och pronephros, ndrg1a
visade uttryck i svalget, matstrupen, bukspottkörteln, magen, och tolvfingertarmen (Fig. 1E , F, H, I, J). Vi kunde inte detektera ndrg1a
uttryck i levern [35]. I stället en tydlig ndrg1a
signal observerades att utveckla gallblåsa (Fig. 1I, J).
ndrg1a
Expression i archenteron Roof endoderm celler är direkt av RA
uttryck i BMS453 och RA behandlade embryon genom hela montera in situ hybridisering. Vid BMS453 behandling, ingen ndrg1a
transkript detekterades i archenteron tak endoderm celler (Fig. 2E) och endast spår av ndrg1a
mRNA kvar i rygg endoderm av steg 22 embryon (Fig. 2H) . Senare, ndrg1a
expression var helt undertryckt i dorsala pankreas, matstrupe, mage, och duodenum och var delvis hämmas i ventrala pankreas (fig. 2K, N). I motsats härtill kan en annan RA-antagonist BMS493 endast delvis inhibera ndrg1a
expression i pankreas, matstrupen, magen, tolvfingertarmen och [11]. Dessutom ndrg1a
uttryck i pronephric proximala tubuli var också allvarligt hämmas av BMS453 (Fig. 2N). Det bör noteras att ndrg1a
expression i ögat, hjärna, och gallblåsa var mindre påverkade upon BMS453 behandling (Fig. 2K, N). Det är ett vanligt fenomen som för gener som i bukspottkörteln samt i ögat och centrala nervsystemet, såsom ndrg1a
, esr10
, neurod
och ptf1a /P48
, bara deras pankreas uttryck hämmas på BMS453 behandling (Fig. 2K, N och [10]). Omvänt, tillämpning av RA till Xenopus
embryon inducerade betydande expansion av ndrg1a
uttrycks domäner i archenteron tak endoderm (Fig. 2F), rygg endoderm (Fig. 2i), bukspottkörtel, matstrupe, magsäck och tolvfingertarmen (Fig. 2L, O). Således, är nödvändig och tillräcklig för RA signaleringen för att aktivera ndrg1a
uttryck i archenteron tak endoderm celler.
uttryck, vi behandlade Xenopus
embryon med cykloheximid (CHX), en proteinsynteshämmare, 15 minuter före tillämpningen av RA. Våra data indikerar att RA-inducerad expansion av ndrg1a
uttryck i archenteron tak endoderm påverkades inte av CHX (Fig. 2S), stöder uppfattningen att direkt RA aktiverar ndrg1a
uttryck i archenteron tak endoderm celler. I själva verket var en RA-svarselement som anges i Xenopus tropic ndrg1
promotorregionen (AGTTCAacAGTTCA -1496bp att -1509bp). Till skillnad från Xenopus laevis
, den diploida Xenopus tropic
har en ndrg1
gen
Knockdown i Xenopus.
Embryon Phenocopies BMS453 behandling
morphants köpte vi två ndrg1a
antisense morpholino oligos (MO) från Gene Tools. Det ena omfattar ATG-startkodonet (MO1) och den andra (MO2) lokaliserar i 5 'otranslaterade regionen av ndrg1a
cDNA. Deras effektivitet har testats med en in vivo-analys i vilket GFP-kodande sekvensen sammansmält med en MO: s bindningsställe och den resulterande mRNA co-injicerades med MO in Xenopus
befruktade ägg för att utvärdera levande GFP translation i embryon . Både MO1 (Fig. 3B) och MO2 (fig. 3F) kunde effektivt hämma translation av GFP öppen läsram efter motsvarande MO1 eller MO2 bindande sekvenser, respektive, medan kontroll MO (Como) misslyckades med att göra så (Fig. 3A, E).
/ P48
är specifik för pankreas prekursorceller under tidig embryogenes och senare blir begränsad till exokrina pankreas [10], [44], [45]. pdx1
specifikt avgränsar utveckla pankreas, mage och tolvfingertarmen [46]. insulin
, en endokrin markörgen, uteslutande uttrycks i dorsala pankreas knopp Xenopus
svans knoppstadiet embryon [47], [48]. PDIP
är en exokrina bukspottkörteln specifik markörgen [49]. Sox2
markerar matstrupe, mage och en främre delen av tolvfingertarmen [50]. darmin
är en tarm specifik markörgen [35], [51]. hhex
fungerar som en lever och sköldkörtel markörgen [52]. nkx2
. 1
märken utvecklings lunga och sköldkörtel [53].
ptf1a
/ P48
, PDIP
, pdx1
, och Sox2
expression i pankreas, matstrupen, mage och tolvfingertarmen, men hade mindre effekt på darmin
, hhex
och nkx2
. en
uttryck i tarmen, levern, sköldkörtel, och lungan, som är mycket lik den effekten av BMS453 (Fig. 4A och [10]). Den enda skillnaden är att ingen ventrala pankreatisk uttryck av ptf1a
/ P48
, PDIP
, eller pdx1
observerades i ndrg1a
morphants, men spår av ptf1a
/ P48
, PDIP
och pdx1
uttryck i de ventrala pankreas knoppar hölls i BMS453 behandlad embryon (Fig. 4A och [10]). Den morfologiska fenotyp ndrg1a
knockdown liknar också det av BMS453 behandling. Embryon som injicerats med MO1 eller MO2 verkade normala innan etapp 40 och därefter visas allvarliga tarm missbildningar med en förlust av tarmihoprullning och bildning av ödem (Fig. 4B och [10]). Som MO1 och MO2 orsakade identiska fenotyper, använde vi MO1 att genomföra resten studier. Tillsammans antyder dessa data att RA och Ndrg1a är i samma genetiska hierarkin för att kontrollera bukspottkörteln, matstrupe, magsäck, tolvfingertarmen och utveckling.
mRNA i Xenopus
embryon orsakas varken morfologiska abnormality nor expressions förändringar av markörgener analyseras (fig. S2a, B). Samtidig injektion av ndrg1a
mRNA med dess MOS kunde inte rädda MO fenotyp antingen (data ej visade). Det verkar som om vi inte kunde få funktionellt Ndrg1a protein i Xenopus
embryon genom rutin mRNA injektionsprotokoll som fungerar för de flesta om inte alla andra gener analyseras. En Ndrg1a-GFP-konstruktionen visade att proteinet producerades (Fig. S3) .Vi har nyligen etablerat Talen medierad gen inriktning i Xenopus
[54]. För att ytterligare kontrollera MO fenotypen, vi utformade ndrg1
Talens i det tredje exonet av Xenopus tropic ndrg1
genen (Fig. 5A), som effektivt orsakade somatiska mutationer vid riktade loci (Fig. 5B). I överensstämmelse med MO fenotypen erhålls i Xenopus laevis
embryon, insulin Mössor och pdx1
uttryck var kraftigt inhiberad i ndrg1
Talen mRNA injicerat Xenopus tropic
embryon (Fig. 5C), om än med en lägre frekvens i jämförelse med MO injicerade sådana, som också råkade tillämpningen av ptf1a /P48
Talens i vår tidigare studie [54]. En stabil ndrg1
knockout groda linje ännu inte fastställts. Vi dissekerade 25 froglets som visade pankreas, mage och tolvfingertarmen hypoplasi eller till och med aplasi men med normal lever och gallblåsa utvecklats (fig. 5D). Således bekräftade dessa data ndrg1a
MO fenotyp som erhållits i Xenopus laevis
.
RA Aktiverad Ndrg1a undertrycker Wnt /β-catenin signalering i archenteron Tak endoderm celler att tillåter bukspottkörtel , Matstrupe, magsäck, och tolvfingertarmen Specifikation
embryon, jämförde vi kärn β-catenin nivåer i ndrg1a
positiva archenteron tak endoderm celler i steg 20 embryon som var utsattes för RA, BMS453 behandling eller MO1 injektion. Immunlokalisering av kärn β-catenin är en tillförlitlig metod för att karaktärisera Wnt /β-catenin signaleringsaktivitet i Xenopus
embryon [55]. I det markerade området av archenteron tak endoderm, några celler visade kärn β-catenin färgning under normala förhållanden, som blev ytterligare mindre vid RA behandling. Däremot var antalet kärn β-catenin positiva celler i archenteron taket endoderm ökade signifikant upon BMS453 behandling eller MO1 injektion (Fig. 6A, B). Tillsammans antyder dessa data att RA och Ndrg1a trycka Wnt /β-catenin signalering i Xenopus
archenteron tak endoderm celler.
MO1 med GR-ΔNTcf3, en dominant negativ form av Tcf3 smält med hormonbindande domänen av glukokortikoidreceptorn tjänar till att undertrycka Wnt /β-catenin signalering på dexametason induktion [56]. Våra data indikerar att trycka Wnt /β-catenin signaleringsrädd ndrg1a
knockdown fenotyp (Fig. 7A, B). Ektopisk aktivering av nkx2
. en
(Fig. 7B44, 45), Sox2
(Fig. 7A19, 20 och B24, 25), och foxa1
(Fig. 7B14, 15), en forkhead transkriptionsfaktor märkning magen, tolvfingertarmen, och proctodaeum [44], är korrelerad med förlusten av darmin
expression (Fig. 7A24, 25, 7B29, 30 ) vid injektion av 0,25 ng av GR-ΔNTcf3 mRNA. I linje med den tidigare studien [22], högre dos (0,8 ng) i GR-ΔNTcf3 mRNA krävs för att inducera ektopisk uttryck av pdx1 Mössor och för1
, en leverspecifik markörgen [ ,,,0],22], [57], i Xenopus
embryon (data visas ej).
endoderm genom vegetal injektion av 0,5 ng av GR-LEFΔN-βCTA mRNA innehållande Lef1 DNA-bindande domänen och den β-catenin transaktiveringsdomän [58] i 4 blastomerer av embryon de 4-cellstadiet resulterade i identiska fenotyp orsakad av Ndrg1a knockdown i samband med pankreas, matstrupen, mage och tolvfingertarmen utveckling (Fig. 7A, B). Den undertryckande effekten av Wnt /β-catenin signalering på bildandet av levern (fig. 7A27, 32, B32, 37) och lunga (fig. 7A37, B42), sågs inte i Ndrg1a morphants, vilket tyder på att den tidiga undertryckandet av Wnt /β-catenin signalering i territorium lever och lunga som endoderm utförs av andra faktorer än RA aktiverade Ndrg1a. Sammantaget antyder dessa data att Wnt /β-catenin signalering är nedströms Ndrg1a och undertrycks av Ndrg1a att tillåta specifikationen av bukspottkörteln, matstrupe, magsäck och tolvfingertarmen.
ATF3, en förmodad Wnt /β- catenin målgenen i Xenopus
embryon, specifikt hämmar Xenopus
bukspottkörtel, matstrupen, mage, och Aduodenum Specifikation
uttryck [59] eller fysiskt interagera med PDX1 att blockera PDX1 förmedlad trans i en murin β-cellinje [60]. Under Xenopus
embryogenes, ATF3
knappast detekteras genom hela montera in situ hybridisering (Fig. S4). RT-PCR-analys indikerade att ATF3
expression uppregleras på ndrg1a
knockdown eller β-catenin överuttryck i Xenopus
embryon (Fig. 8A). Vi hittade tre kärna triljoner kubikfot /Lef bindningsställen (5'-A /TA /T CAAAG-3 ') i Xenopus tropic ATF3
promotorregionen, som letar på -1467 bp (TACAAAG), -5591 bp ( AACAAAG) och -8889 bp (AACAAAG), respektive. Tillsammans antyder dessa data att ATF3
är också en Wnt /β-catenin målgenen i Xenopus
embryon. Påfallande, överuttryck av ATF3 i Xenopus
endoderm ledde till fullständig förlust av insulin
, ptf1a
/ P48
, PDIP
, pdx1
, foxa1
och Sox2
uttryck i bukspottkörteln, matstrupe, magsäck, och tolvfingertarmen, men hade ingen uppenbar effekt på darmin
, hhex
och nkx2
. en
uttryck (Fig. 8B, C), som är bara identisk med ndrg1a
knockdown fenotyp (Fig . 4A). Ännu viktigare, ATF3
MO, som ensam orsakade små effekter på uttrycket av markörgener analyseras, kunde rädda insulin
, ptf1a
/ P48
, PDIP
, foxa1
och Sox2
uttryck hämmas av ndrg1a
MO (fig. 9A, B). Dessutom var Pdx1 kunna rädda ATF3 uttryck eller Ndrg1a knockdown fenotyp med avseende på ptf1a
/ P48
, PDIP
, foxa1
, och Sox2
uttryck med undantag för insulin
(Fig. 9A, B). Det är känt att Pdx1 är varken nödvändigt eller tillräckligt för aktivering av tidig insulin
uttryck i Xenopus
embryon [44]. Helt och hållet, våra data tyder på en epistasis att RA aktiveras Ndrg1a rycker Wnt /β-catenin signalering och följaktligen frigör den undertryckande aktiviteten av Wnt /β-catenin signaleringsaktiviteter, vilka kan vara delvis förmedlad av ATF3, på pankreas, matstrupen, mage och tolvfingertarmen bildning.
är direkt aktiveras av RA i archenteron tak endoderm celler av Xenopus
neurulae. Nukleär β-catenin nivån är mycket låg i de archenteron tak endoderm celler och det verkar som RA aktiveras Ndrg1a rycker Wnt /β-catenin signalering i dessa celler. Knockdown av ndrg1a
härmar hämning av RA-signalering eller aktivering av Wnt /β-catenin signalering i Xenopus
embryon med avseende på pankreas, matstrupen, magen, tolvfingertarmen och utveckling, vilket leder till en nästan fullständig förlust av specifikationen av dessa primordia organ. Blockering Wnt /β-catenin signalering kan rädda ndrg1a
knockdown fenotyp. Således, samordnar Ndrg1a RA och Wnt /β-catenin signalering i specifikationen av Xenopus
bukspottkörtel, matstrupe, magsäck och tolvfingertarmen.
ndrg1a
kan vara en specifik markör genen för Dorsal bukspottkörtel, matstrupen, mage, och tolvfingertarmen prekursorer i Xenopus
Neurulae
[61] eller zebrafisk [17], [18], [62] embryon. Använda microarray i kombination med hela montera in situ hybridisering, kunde vi identifiera archenteron tak endoderm specifik gen ndrg1a. Review, en vitala färgämnet färgning baserad öde kartläggning har visat att archenteron tak endoderm celler ger senare upphov till bröst- bukspottkörteln , matstrupe, mage, tolvfingertarmen och [5]. shirin
verkar uttryckas i Xenopus
archenteron tak endoderm, men under tiden det tar sig också uttryck i mesoderm och ektoderm [63]. fetuinish
specifikt markerar archenteron taket endoderm i Xenopus
tidigt neurulae, men senare visar uttryck i levern och tarmen utan uttryck i bukspottkörteln, matstrupe, magsäck, tolvfingertarmen och [35]. Bara ndrg1a
visar konsekvent uttryck tidigt i archenteron taket endoderm och senare i pankreas, matstrupen, mage och tolvfingertarmen. Vi spekulerar att ndrg1a
kan tjäna som en specifik rygg bukspottkörtel, matstrupe, magsäck, tolvfingertarmen och föregångare markörgen i Xenopus
, som återstår att verifieras av genetiska härstamning spåra studier.
bukspottkörtel, matstrupen, mage, och tolvfingertarmen Specifikation
i zebrafisk embryon tycks motverka RA signaleringen från mesoderm att ställa in främre och bakre gränser bukspottskörteln territorium respektive [17], [64]. ndrg1a
är den första genen identifierades som direkt aktiveras av RA tidigt i Xenopus
archenteron tak endoderm celler och den medierar RA signalering att positivt mönster endoderm celler till pankreas, matstrupen, magen, tolvfingertarmen och . Både MO baserad knockdown av ndrg1a Mössor och talen förmedlad störning av ndrg1a
visa att Ndrg1a aktiviteten i Xenopus
endoderm mönstring är oumbärlig, vilket inte observerades i Ndrg1
knockoutmöss [32], [33], [34]. En förklaring till denna skillnad är att den viktiga roll Ndrg1a i Xenopus
endodermalt mönstring inte bevarad i däggdjur. Alternativt, inga endodermalt organskador rapporterats i mus Ndrg1
riktad genmodifiering studier kan bero på läckande uttryck för NDRG1 i Ndrg1
brist möss [32], [33] eller på grund av funktionell redundans bland NDRG familjemedlemmar 1-4 i möss.
embryon resulterar i en reducerad pronephros och oorganiserade somites [36]. Av okänd anledning, kunde vi inte få ektopisk Ndrg1a i funktion i Xenopus
embryon. Det bör påpekas att en stympad version av Ndrg1a med de första 48 aminosyrorna i N-terminal saknas användes för både mRNA injektion och MO design i den tidigare studien [36]. Vi försökte också mRNA injektion med denna kortversion och injicerade embryona var friska även vid hög dos (4 ng mRNA). Vi kunde inte rädda vår ndrg1a
MO fenotyp med denna stympade version av Ndrg1a heller. Slutligen starka endodermalt uttryck för ndrg1a
illustreras i vår studie och beskrivs av Costa et al. [35] detekterades inte i denna studie [36].
Ndrg1a medierad överhörning mellan RA och Wnt /β-catenin Signa är begränsad till Xenopus
bukspottkörtel, matstrupen, mage, och tolvfingertarmen Forming celler
[66]. Hos möss, verkar det som RA rycker Wnt antagonist Dkk1
uttryck i den blivande lungan endoderm av E8.5-E9.5 embryon tillåter således kanoniska Wnt signalering medierad lung specifikation [65]. RA och Wnt vägar är sammanlänkade genom RA nedströms målgener OSR1 Köpa och OSR2
att upprätthålla bröstfenan utveckling i zebrafisk [67]. Tillsammans utgör dessa fall avslöjar en omständighet som RA främjar Wnt /β-catenin signalering.
bukspottkörtel, matstrupe, magsäck, tolvfingertarmen och bildning, som inte gäller för levern och lungorna specifikation. Till stöd för vår slutsats kan överuttryck av ett utsöndrat Wnt-antagonist Sfrp5 ersätta RA med avseende på induktion av exokrin pankreas differentiering i Vegt injicerade skalltak i Xenopus
[24]. De skadliga effekterna av tidigt ektopisk Wnt /β-catenin signalering aktivering på levern och lungorna knoppbildning sett i denna studie, liksom i en tidigare studie [22] är inte i strid med den positiva roll kanoniska Wnt-signalering för att främja lever och lunga utveckling, som observerades när Wnt /β-catenin signalering aktiverades i Xenopus
embryon från stegen 30 till 42 för lever och från stegen 28 till 35 för lung- respektive [22], [66]. Förtrycket effekten av RA på Xenopus