Nervous System Regionalization Entails Axial Allocation before Neural Differentiation.
Nervous System Regionalization Entails Axial Allocation before Neural Differentiation.
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DOI：
10.1016/j.cell.2018.09.040
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发表时间：
2018-11-01
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Briscoe J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Metzis V;Steinhauser S;Pakanavicius E;Gouti M;Stamataki D;Ivanovitch K;Watson T;Rayon T;Mousavy Gharavy SN;Lovell-Badge R;Luscombe NM;Briscoe J
脊椎动物的神经诱导产生了一个CNS，它延伸了身体的吻尾长度。流行的观点认为，神经细胞最初是由前脑的特性诱导出来的，然后尾化信号转换成一定比例的后脑特性(脊髓)。为了测试这一模型，我们使用染色质可及性来定义细胞如何采用特定区域的神经命运。再加上遗传和生化的干扰，这确定了一个发育时间窗口，在这个窗口中，全基因组染色质重塑事件预先配置了上皮细胞进行神经诱导。与已建立的模型相反，这揭示了细胞在获得神经认同之前致力于区域认同。这种“初级区域化”将细胞分配到神经系统的前部或后部，解释了脑神经元和脊髓神经元是如何在适当的轴向位置产生的。这些发现促使对神经诱导模型的修订，并支持脊椎动物中枢神经系统双重进化起源的假设。染色质可及性决定神经前体细胞的同一性存在一个有限的发育窗口来建立脊髓功能细胞在神经同一性之前获得轴向同一性区域同一性先于前后部神经系统的神经同一性。
Neural induction in vertebrates generates a CNS that extends the rostral-caudal length of the body. The prevailing view is that neural cells are initially induced with anterior (forebrain) identity; caudalizing signals then convert a proportion to posterior fates (spinal cord). To test this model, we used chromatin accessibility to define how cells adopt region-specific neural fates. Together with genetic and biochemical perturbations, this identified a developmental time window in which genome-wide chromatin-remodeling events preconfigure epiblast cells for neural induction. Contrary to the established model, this revealed that cells commit to a regional identity before acquiring neural identity. This “primary regionalization” allocates cells to anterior or posterior regions of the nervous system, explaining how cranial and spinal neurons are generated at appropriate axial positions. These findings prompt a revision to models of neural induction and support the proposed dual evolutionary origin of the vertebrate CNS. Chromatin accessibility defines neural progenitor identity A limited developmental window exists to establish spinal cord competency Cells acquire axial identity prior to neural identity Regional identity precedes neural identity of the anterior and posterior nervous systems.
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