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1.
Development ; 136(19): 3289-99, 2009 Oct.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-19736324

RESUMO

Progenitor cells in the central nervous system must leave the cell cycle to become neurons and glia, but the signals that coordinate this transition remain largely unknown. We previously found that Wnt signaling, acting through Sox2, promotes neural competence in the Xenopus retina by activating proneural gene expression. We now report that Wnt and Sox2 inhibit neural differentiation through Notch activation. Independently of Sox2, Wnt stimulates retinal progenitor proliferation and this, when combined with the block on differentiation, maintains retinal progenitor fates. Feedback inhibition by Sox2 on Wnt signaling and by the proneural transcription factors on Sox2 mean that each element of the core pathway activates the next element and inhibits the previous one, providing a directional network that ensures retinal cells make the transition from progenitors to neurons and glia.


Assuntos
Retina/embriologia , Retina/fisiologia , Fatores de Transcrição SOXB1/fisiologia , Proteínas Wnt/fisiologia , Proteínas de Xenopus/fisiologia , Xenopus laevis/embriologia , Xenopus laevis/fisiologia , beta Catenina/fisiologia , Animais , Animais Geneticamente Modificados , Ciclo Celular , Diferenciação Celular , Proliferação de Células , Células-Tronco Embrionárias/citologia , Células-Tronco Embrionárias/fisiologia , Regulação da Expressão Gênica no Desenvolvimento , Modelos Biológicos , Neurogênese/genética , Neurogênese/fisiologia , Receptores Notch/genética , Receptores Notch/fisiologia , Fatores de Transcrição SOXB1/genética , Transdução de Sinais , Proteínas Wnt/genética , Proteínas de Xenopus/genética , Xenopus laevis/genética , beta Catenina/genética
2.
Dev Dyn ; 240(8): 1865-79, 2011 Aug.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-21761474

RESUMO

The developing nervous system derives from neuroepithelial progenitor cells that divide to generate all of the mature neuronal types. For the proper complement of cell types to form, the progenitors must produce postmitotic cells, yet also replenish the progenitor pool. Progenitor divisions can be classified into three general types: symmetric proliferative (producing two progenitors), asymmetric neurogenic (producing one progenitor and one postmitotic cell), and symmetric neurogenic (producing two postmitotic cells). The appropriate ratios for these modes of cell division require intrinsic polarity, which is one of the characteristics that define neuroepithelial progenitor cells. The type of division an individual progenitor undergoes can be influenced by cellular features, or behaviors, which are heterogeneous within the population of progenitors. Here we review three key cellular parameters, asymmetric inheritance, cell cycle kinetics, and interkinetic nuclear migration, and the possible mechanisms for how these features influence progenitor fates.


Assuntos
Divisão Celular/fisiologia , Células Neuroepiteliais/citologia , Células Neuroepiteliais/fisiologia , Células-Tronco/citologia , Células-Tronco/fisiologia , Vertebrados , Animais , Diferenciação Celular/fisiologia , Linhagem da Célula , Núcleo Celular/metabolismo , Polaridade Celular , Proliferação de Células , Neurogênese/fisiologia , Transdução de Sinais
3.
Dev Biol ; 326(2): 471-81, 2009 Feb 15.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-19059393

RESUMO

During central nervous system development the timing of progenitor differentiation must be precisely controlled to generate the proper number and complement of neuronal cell types. Proneural basic helix-loop-helix (bHLH) transcription factors play a central role in regulating neurogenesis, and thus the timing of their expression must be regulated to ensure that they act at the appropriate developmental time. In the developing retina, the expression of the bHLH factor Ath5 is controlled by multiple signals in early retinal progenitors, although less is known about how these signals are coordinated to ensure correct spatial and temporal pattern of gene expression. Here we identify a key distal Xath5 enhancer and show that this enhancer regulates the early phase of Xath5 expression, while the proximal enhancer we previously identified acts later. The distal enhancer responds to Pax6, a key patterning factor in the optic vesicle, while FGF signaling regulates Xath5 expression through sequences outside of this region. In addition, we have identified an inhibitory element adjacent to the conserved distal enhancer region that is required to prevent premature initiation of expression in the retina. This temporal regulation of Xath5 gene expression is comparable to proneural gene regulation in Drosophila, whereby separate enhancers regulate different temporal phases of expression.


Assuntos
Fatores de Transcrição Hélice-Alça-Hélice Básicos , Proteínas do Olho , Olho/embriologia , Regulação da Expressão Gênica no Desenvolvimento , Proteínas de Xenopus , Xenopus laevis , Animais , Animais Geneticamente Modificados , Sequência de Bases , Fatores de Transcrição Hélice-Alça-Hélice Básicos/genética , Fatores de Transcrição Hélice-Alça-Hélice Básicos/metabolismo , Elementos Facilitadores Genéticos , Olho/anatomia & histologia , Olho/metabolismo , Proteínas do Olho/genética , Proteínas do Olho/metabolismo , Fatores de Crescimento de Fibroblastos/metabolismo , Proteínas de Homeodomínio/genética , Proteínas de Homeodomínio/metabolismo , Dados de Sequência Molecular , Morfogênese/fisiologia , Fator de Transcrição PAX6 , Fatores de Transcrição Box Pareados/genética , Fatores de Transcrição Box Pareados/metabolismo , Proteínas Repressoras/genética , Proteínas Repressoras/metabolismo , Retina/citologia , Retina/embriologia , Retina/metabolismo , Transdução de Sinais/fisiologia , Transgenes , Proteínas de Xenopus/genética , Proteínas de Xenopus/metabolismo , Xenopus laevis/anatomia & histologia , Xenopus laevis/embriologia
4.
Genesis ; 47(3): 175-87, 2009 Mar.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-19208436

RESUMO

Activation of the bHLH factor Math5 (Atoh7) is an initiating event for mammalian retinal neurogenesis, as it is critically required for retinal ganglion cell formation. However, the cis-regulatory elements and trans-acting factors that control Math5 expression are largely unknown. Using a combination of transgenic mice and bioinformatics, we identified a phylogenetically conserved regulatory element that is required to activate Math5 transcription during early retinal neurogenesis. This element drives retinal expression in vivo, in a cross-species transgenic assay. Previously, Pax6 was shown to be necessary for the initiation of Math5 mRNA expression. We extend this finding by showing that the Math5 retinal enhancer also requires Pax6 for its activation, via Pax6 binding to a highly conserved binding site. In addition, our data reveal that other retinal factors are required for accurate regulation of Math5 by Pax6.


Assuntos
Fatores de Transcrição Hélice-Alça-Hélice Básicos/biossíntese , Proteínas do Olho/biossíntese , Regulação da Expressão Gênica no Desenvolvimento/fisiologia , Proteínas de Homeodomínio/biossíntese , Proteínas do Tecido Nervoso/biossíntese , Neurogênese/fisiologia , Fatores de Transcrição Box Pareados/biossíntese , Proteínas Repressoras/biossíntese , Elementos de Resposta/fisiologia , Células Ganglionares da Retina/metabolismo , Animais , Fatores de Transcrição Hélice-Alça-Hélice Básicos/genética , Proteínas do Olho/genética , Proteínas de Homeodomínio/genética , Camundongos , Camundongos Mutantes , Camundongos Transgênicos , Proteínas do Tecido Nervoso/genética , Fator de Transcrição PAX6 , Fatores de Transcrição Box Pareados/genética , RNA Mensageiro/biossíntese , RNA Mensageiro/genética , Proteínas Repressoras/genética , Células Ganglionares da Retina/citologia , Transcrição Gênica/fisiologia , Xenopus
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