Zebrafish Rfx4 controls dorsal and ventral midline formation in the neural tube.
Zebrafish Rfx4 controls dorsal and ventral midline formation in the neural tube.
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DOI：
10.1002/dvdy.24613
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发表时间：
2018-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Grinblat Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sedykh I;Keller AN;Yoon B;Roberson L;Moskvin OV;Grinblat Y
Rfx翼螺旋转录因子是核心纤毛发生的关键调控因子，在神经发育过程中也起着不依赖纤毛发生的作用。哺乳动物Rfx4通过这两种机制控制神经管的形态发生。我们着手确定在脊椎动物发育过程中rfx4基因功能的保守方面，并建立一个新的遗传模型来进一步分析这些机制。为此，我们利用CRISPR/Cas9诱变技术在斑马鱼的rfx4位点上生成了移帧等位基因。通过基于rnaseq的转录组分析、原位杂交和免疫染色，我们确定了斑马鱼尾端神经管中线形成需要rfx4。这些功能至少部分是通过后脑背侧的几个zic基因和后脑腹侧和脊髓的foxa2基因的转录调控介导的。由于rfx4在斑马鱼和小鼠中调控foxa2和zic2的转录，因此rfx4的中线模式功能是保守的。相比之下，斑马鱼的rfx4功能在前脑形态发生中是不需要的，而小鼠的rfx4功能则是前脑室以纤毛发生依赖性方式正常形成所必需的。总的来说，本报告确定了rfx4功能的保守方面，并为深入剖析这些机制建立了一个强大的新遗传模型。
Rfx winged-helix transcription factors, best known as key regulators of core ciliogenesis, also play ciliogenesis-independent roles during neural development. Mammalian Rfx4 controls neural tube morphogenesis via both mechanisms. We set out to identify conserved aspects of rfx4 gene function during vertebrate development and to establish a new genetic model in which to analyze these mechanisms further. To this end, we have generated frame-shift alleles in the zebrafish rfx4 locus using CRISPR/Cas9 mutagenesis. Using RNAseq-based transcriptome analysis, in situ hybridization and immunostaining we identified a requirement for zebrafish rfx4 in the forming midlines of the caudal neural tube. These functions are mediated, least in part, through transcriptional regulation of several zic genes in the dorsal hindbrain and of foxa2 in the ventral hindbrain and spinal cord (floor plate). The midline patterning functions of rfx4 are conserved, since rfx4 regulates transcription of foxa2 and zic2 in zebrafish and in mouse. In contrast, zebrafish rfx4 function is dispensable for forebrain morphogenesis, while mouse rfx4 is required for normal formation of forebrain ventricles in a ciliogenesis-dependent manner. Collectively, this report identifies conserved aspects of rfx4 function and establishes a robust new genetic model for in-depth dissection of these mechanisms.
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