Notochord signals control the transcriptional cascade of myogenic bHLH genes in somites of quail embryos.
Notochord signals control the transcriptional cascade of myogenic bHLH genes in somites of quail embryos.
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脊索信号控制鹌鹑胚胎体节中生肌 bHLH 基因的转录级联。
作者：
M. Pownall;Karen E. Strunk;C. Emerson
显微外科、组织移植和原位杂交技术已被用来研究神经管和脊索在 12 期鹌鹑胚胎体节形成过程中控制生肌 bHLH 基因、QmyoD、Qmyf5、Qmyogenin 和心脏 α-肌动蛋白基因的作用。我们的结果表明，在体节形成后和肌节分化之前，来自轴神经管/脊索复合体的信号控制肌节祖细胞中 QmyoD 和 Qmyf5 表达的激活和维持。当体节激活 Qmyogenin 和 α-肌动蛋白的表达时，QmyoD 和 Qmyf5 的表达在肌节分化过程中变得独立于轴向信号。消融研究表明，当上皮体节从节段板中胚层浓缩时，脊索控制 QmyoD 激活和肌源性 bHLH 基因转录级联的启动。然后，背内侧神经管有助于维持新形成的体节中肌源性 bHLH 基因的表达。脊索移植物可以在体节形成过程中激活异位 QmyoD 表达，表明脊索是启动 QmyoD 表达的必要且充分的扩散信号源。肌源性 bHLH 基因表达通过侧板和腹侧神经管产生的抑制信号定位于体节的背侧内侧细胞。讨论了肌原基因表达的激活和维持以及体节中肌节肌肉的测定的信号传导模型。
Microsurgical, tissue grafting and in situ hybridization techniques have been used to investigate the role of the neural tube and notochord in the control of the myogenic bHLH genes, QmyoD, Qmyf5, Qmyogenin and the cardiac alpha-actin gene, during somite formation in stage 12 quail embryos. Our results reveal that signals from the axial neural tube/notochord complex control both the activation and the maintenance of expression of QmyoD and Qmyf5 in myotomal progenitor cells during the period immediately following somite formation and prior to myotome differentiation. QmyoD and Qmyf5 expression becomes independent of axial signals during myotome differentiation when somites activate expression of Qmyogenin and alpha-actin. Ablation studies reveal that the notochord controls QmyoD activation and the initiation of the transcriptional cascade of myogenic bHLH genes as epithelial somites condense from segmental plate mesoderm. The dorsal medial neural tube then contributes to the maintenance of myogenic bHLH gene expression in newly formed somites. Notochord grafts can activate ectopic QmyoD expression during somite formation, establishing that the notochord is a necessary and sufficient source of diffusible signals to initiate QmyoD expression. Myogenic bHLH gene expression is localized to dorsal medial cells of the somite by inhibitory signals produced by the lateral plate and ventral neural tube. Signaling models for the activation and maintenance of myogenic gene expression and the determination of myotomal muscle in somites are discussed.
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