Negative feedback on Retinoic Acid by Brachyury guides gastruloid symmetry-breaking
Negative feedback on Retinoic Acid by Brachyury guides gastruloid symmetry-breaking
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Brachyury 对视黄酸的负反馈引导原肠胚对称性破坏
DOI：
10.1101/2023.06.02.543388
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Hennessy M
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Hennessy M
脊椎动物身体计划的建立需要结合胚胎外信号以建立形态梯度，以及有助于模式调节和鲁棒性的潜在自组装机制。类胃体细胞是小鼠胚胎干细胞的聚集体，其在没有胚胎外信号的情况下破坏形态对称性和极性短尾畸形（Bra）表达。然而，对称性破缺发生的机制尚不清楚。在原肠胚形成和体轴伸长过程中，视黄酸（RA）和Cyp26 a1沿前后轴沿着极化，这对于平衡细胞自我更新或分化的决定至关重要。我们发现，在胃状体中，Aldh1a2和Cyp26a1表达的分离是一致的，并且来自Brai的反馈对于维持胃状体后部区域中的极化Cyp26a1基因表达至关重要。此外，我们揭示了一个短的时间窗口，RA信号可以负面影响BraandCyp26a1表达。这些观察结果使我们提出了一种机制，即初始gastruloid图案化，随后的伸长和不断发展的网络拓扑结构可以创建定义的RA信号传导边界，允许适当的轴向图案化和gastruloid生长。
Establishment of the vertebrate body plan requires a combination of extra-embryonic signalling to establish morphogen gradients, and an underlying self-assembly mechanism that contributes to pattern regulation and robustness. Gastruloids are aggregates of mouse embryonic stem cells that break morphological symmetry and polariseBrachyury(Bra) expression in the absence of extra-embryonic signals. However, the mechanism by which symmetry breaking occurs is not yet known. During gastrulation and body axis elongation, retinoic acid (RA) andCyp26a1are polarised along the anteroposterior axis, and this is critical for balancing the decision of cells to self-renew or differentiate. We found that symmetry-breaking in gastruloids is coincident with the separation ofAldh1a2andCyp26a1expression, and that feedback fromBrais critical for maintaining polarisedCyp26a1gene expression in the gastruloid posterior region. Furthermore, we reveal a short temporal window where RA signalling can negatively influence bothBraandCyp26a1expression. These observations lead us to suggest a mechanism of how initial gastruloid patterning, subsequent elongation, and evolving network topologies can create defined boundaries of RA signalling that permits proper axial patterning and gastruloid growth.
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DOI：
10.1101/2021.03.30.437698
发表时间：
2021
期刊：
--
影响因子：
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作者：
Mantziou V
通讯作者：
Mantziou V
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DOI：
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发表时间：
2022
期刊：
bioRxiv
影响因子：
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作者：
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通讯作者：
N. Nakatsuji