Evolutionarily dynamic alternative splicing of GPR56 regulates regional cerebral cortical patterning.
Evolutionarily dynamic alternative splicing of GPR56 regulates regional cerebral cortical patterning.
复制标题
GPR56的进化动态替代剪接调节区域脑皮质模式。
DOI：
10.1126/science.1244392
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发表时间：
2014-02-14
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Walsh CA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bae BI;Tietjen I;Atabay KD;Evrony GD;Johnson MB;Asare E;Wang PP;Murayama AY;Im K;Lisgo SN;Overman L;Šestan N;Chang BS;Barkovich AJ;Grant PE;Topçu M;Politsky J;Okano H;Piao X;Walsh CA
人类新皮质有许多特化的功能区域，其形成过程鲜为人知。在此，我们描述了GPR56调控元件中的一个15碱基对缺失突变，该突变通过破坏区域GPR56的表达以及阻断RFX转录因子结合，选择性地破坏双侧围绕外侧裂的人类皮质，包括“布洛卡区”（主要语言区）。GPR56编码一种正常皮质发育所必需的异源三聚体鸟嘌呤核苷酸结合蛋白（G蛋白）偶联受体，且在皮质祖细胞中表达。GPR56的表达水平调节祖细胞增殖。GPR56的剪接形式在小鼠和人类之间差异很大，并且多脑回哺乳动物的调控元件指导受限的外侧皮质表达。我们的数据揭示了一种机制，即多个选择性启动子对GPR56表达模式的控制可影响干细胞增殖、脑回模式，以及可能影响新皮质的进化。
The human neocortex has numerous specialized functional areas whose formation is poorly understood. Here, we describe a 15–base pair deletion mutation in a regulatory element of GPR56 that selectively disrupts human cortex surrounding the Sylvian fissure bilaterally including “Broca’s area,” the primary language area, by disrupting regional GPR56 expression and blocking RFX transcription factor binding. GPR56 encodes a heterotrimeric guanine nucleotide–binding protein (G protein)–coupled receptor required for normal cortical development and is expressed in cortical progenitor cells. GPR56 expression levels regulate progenitor proliferation. GPR56 splice forms are highly variable between mice and humans, and the regulatory element of gyrencephalic mammals directs restricted lateral cortical expression. Our data reveal a mechanism by which control of GPR56 expression pattern by multiple alternative promoters can influence stem cell proliferation, gyral patterning, and, potentially, neocortex evolution.
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