Spatial expression of transcription factors in Drosophila embryonic organ development.
Spatial expression of transcription factors in Drosophila embryonic organ development.
复制标题
果蝇胚胎器官发育中转录因子的空间表达。
DOI：
10.1186/gb-2013-14-12-r140
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发表时间：
2013-12-20
期刊：
影响因子：
12.3
通讯作者：
Celniker SE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hammonds AS;Bristow CA;Fisher WW;Weiszmann R;Wu S;Hartenstein V;Kellis M;Yu B;Frise E;Celniker SE
位点特异性转录因子（TF）结合DNA调控元件来控制靶基因的表达，形成基因调控网络的核心。尽管进行了数十年的研究，但大多数研究仅关注少数转录因子，并且许多转录因子的作用仍然未知。我们对所有已知或预测的果蝇 TF 在整个胚胎发生过程中的时空基因表达模式进行了系统表征，这是对任何后生动物的首次此类综合研究。我们通过原位杂交生成了所有 708 个 TF 的 RNA 表达模式，使用解剖控制词汇对模式进行注释，并在器官系统发育的背景下分析了 TF 表达。几乎所有的转录因子都在胚胎发生过程中表达，其中一半以上在中枢神经系统中特异性表达。与其他基因相比，转录因子在大多数器官系统发育的早期以及神经系统的发育过程中富集。在 535 个具有空间限制表达的 TF 中，79% 在多器官系统中动态表达，而 21% 显示单器官特异性。在多器官系统中表达的 TF 中，有 77 个在发育早期或晚期仅限于单个器官系统。本研究首次对 354 个 TF 的表达模式进行了表征。我们制作了一个参考 TF 数据集，用于研究胚胎发生中的基因调控网络，并深入了解控制每个器官系统发育的完整 TF 补充的表达动态。
Site-specific transcription factors (TFs) bind DNA regulatory elements to control expression of target genes, forming the core of gene regulatory networks. Despite decades of research, most studies focus on only a small number of TFs and the roles of many remain unknown. We present a systematic characterization of spatiotemporal gene expression patterns for all known or predicted Drosophila TFs throughout embryogenesis, the first such comprehensive study for any metazoan animal. We generated RNA expression patterns for all 708 TFs by in situ hybridization, annotated the patterns using an anatomical controlled vocabulary, and analyzed TF expression in the context of organ system development. Nearly all TFs are expressed during embryogenesis and more than half are specifically expressed in the central nervous system. Compared to other genes, TFs are enriched early in the development of most organ systems, and throughout the development of the nervous system. Of the 535 TFs with spatially restricted expression, 79% are dynamically expressed in multiple organ systems while 21% show single-organ specificity. Of those expressed in multiple organ systems, 77 TFs are restricted to a single organ system either early or late in development. Expression patterns for 354 TFs are characterized for the first time in this study. We produced a reference TF dataset for the investigation of gene regulatory networks in embryogenesis, and gained insight into the expression dynamics of the full complement of TFs controlling the development of each organ system.
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