The epithelial polarity genes frazzled and GUK-holder adjust morphogen gradients to coordinate changes in cell position with cell fate specification.
The epithelial polarity genes frazzled and GUK-holder adjust morphogen gradients to coordinate changes in cell position with cell fate specification.
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DOI：
10.1371/journal.pbio.3002021
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发表时间：
2023-03
期刊：
影响因子：
9.8
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中科院分区：
文献类型：
--
作者：
形态发生梯度指定组织内不同的细胞群。最初，形态发生素被认为是作用于静态细胞场的物质，但细胞通常在发育过程中移动。因此，在移动细胞中定义细胞命运的方式仍然是一个重要的且在很大程度上未解决的问题。在这里，我们研究了这个问题，使用空间参考的细胞和三维空间统计在果蝇胚盘揭示细胞密度如何响应形态发生活动。我们发现，形态原decapentaplegic（DPP）吸引细胞朝向其在背中线的峰值水平，而背（DL）失速腹侧。我们确定frazzled和GUK-holder是受这些形态发生素调节的下游效应子，这些形态发生素收缩细胞并提供将细胞拉向背侧所需的机械力。令人惊讶的是，GUKH和FRA调节DL和DPP梯度水平，这种调节产生了一种非常精确的协调细胞运动和命运规范的机制。
Morphogenetic gradients specify distinct cell populations within tissues. Originally, morphogens were conceived as substances that act on a static field of cells, yet cells usually move during development. Thus, the way cell fates are defined in moving cells remains a significant and largely unsolved problem. Here, we investigated this issue using spatial referencing of cells and 3D spatial statistics in the Drosophila blastoderm to reveal how cell density responds to morphogenetic activity. We show that the morphogen decapentaplegic (DPP) attracts cells towards its peak levels in the dorsal midline, whereas dorsal (DL) stalls them ventrally. We identified frazzled and GUK-holder as the downstream effectors regulated by these morphogens that constrict cells and provide the mechanical force necessary to draw cells dorsally. Surprisingly, GUKH and FRA modulate the DL and DPP gradient levels and this regulation creates a very precise mechanism of coordinating cell movement and fate specification.
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