Functional studies on the role of Notch signaling in Hydractinia development.
Functional studies on the role of Notch signaling in Hydractinia development.
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关于Notch信号在Hydractinia发育中的作用的功能研究。
DOI：
10.1016/j.ydbio.2017.06.006
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发表时间：
2017-08-01
影响因子：
2.7
通讯作者：
Frank U
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gahan JM;Schnitzler CE;DuBuc TQ;Doonan LB;Kanska J;Gornik SG;Barreira S;Thompson K;Schiffer P;Baxevanis AD;Frank U
Notch信号的功能以前研究了两个刺胞动物，水螅和Nematostella，分别代表谱系水螅虫和珊瑚虫。在水螅中使用药理学抑制和在Nematostella中使用药理学和遗传学方法的组合，在这两种动物中均显示Notch是触手形态发生和刺细胞成熟后期所需的。令人惊讶的是，Notch在神经发育中的作用，这是有据可查的bilaterians，是明显的胚胎Nematostella，但不是在成年水螅。后者的成年神经发生似乎不受DAPT的影响，DAPT是一种抑制Notch信号的药物。为了解决这一明显的差异，我们研究了凹口的作用，在棘水螅，一个额外的水螅虫，在所有的生命阶段。使用CRISPR-Cas9介导的诱变、转基因和药理学干扰，我们表明Notch在所有生命阶段中对于Hydractinia正常神经发生都是必需的，但对于刺细胞的成熟和触角形态发生是必需的。我们的研究结果是一致的保守的作用，刻槽在形态发生和再生的刺胞动物，和谱系特异性损失的刻槽依赖水螅体神经发生。
The function of Notch signaling was previously studied in two cnidarians, Hydra and Nematostella, representing the lineages Hydrozoa and Anthozoa, respectively. Using pharmacological inhibition in Hydra and a combination of pharmacological and genetic approaches in Nematostella, it was shown in both animals that Notch is required for tentacle morphogenesis and for late stages of stinging cell maturation. Surprisingly, a role for Notch in neural development, which is well documented in bilaterians, was evident in embryonic Nematostella but not in adult Hydra. Adult neurogenesis in the latter seemed to be unaffected by DAPT, a drug that inhibits Notch signaling. To address this apparent discrepancy we studied the role of Notch in Hydractinia echinata, an additional hydrozoan, in all life stages. Using CRISPR-Cas9 mediated mutagenesis, transgenesis, and pharmacological interference we show that Notch is dispensable for Hydractinia normal neurogenesis in all life stages but is required for the maturation of stinging cells and for tentacle morphogenesis. Our results are consistent with a conserved role for Notch in morphogenesis and nematogenesis across Cnidaria, and a lineage specific loss of Notch dependence in neurogenesis in hydrozoans.
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