Shaping the scaling characteristics of gap gene expression patterns in Drosophila.
Shaping the scaling characteristics of gap gene expression patterns in Drosophila.
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塑造果蝇间隙基因表达模式的尺度特征
DOI：
10.1016/j.heliyon.2023.e13623
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发表时间：
2023-03
期刊：
影响因子：
4
通讯作者：
Ma, Jun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xu, Ruoqing;Dai, Fei;Wu, Honggang;Jiao, Renjie;He, Feng;Ma, Jun
如何形成与组织大小成比例的图案仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们研究了果蝇GAP基因沿前后轴(AP)表达的胚胎模式。我们使用的胚胎长度差异很大，重要的是，具有明显的双曲面(BCD)梯度的长度缩放特征。我们系统地分析了GAP基因表达边界随着时间的变化而与胚胎长度和BCD输入之间的动态变化。我们记录了这种动态运动推动全球尺度格局的出现和特定边界尺度特征的演变的过程。我们表明，尽管最初在模式缩放特征上的差异模仿了前部的BCD，但最终模式的这些特征是收敛的。因此，我们的研究划分了BCD输入和AP模式网络固有的调节动力学在塑造胚胎模式的缩放特征方面的贡献。
How patterns are formed to scale with tissue size remains an unresolved problem. Here we investigate embryonic patterns of gap gene expression along the anterior-posterior (AP) axis in Drosophila. We use embryos that greatly differ in length and, importantly, possess distinct length-scaling characteristics of the Bicoid (Bcd) gradient. We systematically analyze the dynamic movements of gap gene expression boundaries in relation to both embryo length and Bcd input as a function of time. We document the process through which such dynamic movements drive both an emergence of a global scaling landscape and evolution of boundary-specific scaling characteristics. We show that, despite initial differences in pattern scaling characteristics that mimic those of Bcd in the anterior, such characteristics of final patterns converge. Our study thus partitions the contributions of Bcd input and regulatory dynamics inherent to the AP patterning network in shaping embryonic pattern's scaling characteristics.
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