A spatial point pattern analysis in Drosophila blastoderm embryos evaluating the potential inheritance of transcriptional states.
A spatial point pattern analysis in Drosophila blastoderm embryos evaluating the potential inheritance of transcriptional states.
复制标题
DOI：
10.1371/journal.pone.0060876
复制
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Ma J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
He F;Ma J
果蝇胚盘胚胎经历核分裂的快速循环。这对需要可靠地感知形态发生分子浓度以形成所需表达模式的基因提出了挑战。在这里，我们调查是否hunchback（HB），直接激活的形态发生蛋白Bicoid（BCD）的靶基因的转录状态，表现出的属性指示有丝分裂周期之间的遗传。为了实现这一点，我们建立了一个数据集的hb转录状态的分辨率个别细胞核在早期周期14的胚胎。我们进行了空间点模式（SPP）分析，以评估具有不同数量的HB基因拷贝数的细胞核之间的空间关系进行活跃的转录在快照的胚胎。我们的统计检验和模拟研究揭示了两个或两个hb拷贝都不进行活性转录的核的分散聚集特性。从周期11到周期14的核谱系的建模表明，这两种类型的核可以实现空间聚类时，只有当，转录状态被允许在有丝分裂周期之间传播。我们的研究结果是一致的可能性编码的BCD形态梯度的位置信息可能不需要从头解码在所有的有丝分裂周期中的果蝇胚盘胚胎。
The Drosophila blastoderm embryo undergoes rapid cycles of nuclear division. This poses a challenge to genes that need to reliably sense the concentrations of morphogen molecules to form desired expression patterns. Here we investigate whether the transcriptional state of hunchback (hb), a target gene directly activated by the morphogenetic protein Bicoid (Bcd), exhibits properties indicative of inheritance between mitotic cycles. To achieve this, we build a dataset of hb transcriptional states at the resolution of individual nuclei in embryos at early cycle 14. We perform a spatial point pattern (SPP) analysis to evaluate the spatial relationships among the nuclei that have distinct numbers of hb gene copies undergoing active transcription in snapshots of embryos. Our statistical tests and simulation studies reveal properties of dispersed clustering for nuclei with both or neither copies of hb undergoing active transcription. Modeling of nuclear lineages from cycle 11 to cycle 14 suggests that these two types of nuclei can achieve spatial clustering when, and only when, the transcriptional states are allowed to propagate between mitotic cycles. Our results are consistent with the possibility where the positional information encoded by the Bcd morphogen gradient may not need to be decoded de novo at all mitotic cycles in the Drosophila blastoderm embryo.
登录
查看更多内容
影响因子：
16
作者：
de Krom, M;van de Corput, M;Strouboulis, J
通讯作者：
Strouboulis, J
影响因子：
3.4
作者：
He, Feng;Saunders, Timothy E.;Ma, Jun
通讯作者：
Ma, Jun
影响因子：
1.6
作者：
Le, HD;Donaldson, KM;Karpen, GH
通讯作者：
Karpen, GH
影响因子：
64.5
作者：
Levine M
通讯作者：
Levine M
影响因子：
64.5
作者：
Lander AD
通讯作者：
Lander AD