Klar ensures thermal robustness of oskar localization by restraining RNP motility.
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DOI：
10.1083/jcb.201310010
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发表时间：
2014-07-21
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Welte MA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gaspar I;Yu YV;Cotton SL;Kim DH;Ephrussi A;Welte MA
当温度波动威胁到果蝇卵子发生的保真度时，KLAR抑制Oskar mRNA的向后移位，从而使Oskar的交付速度适应锚定机械的能力。通信通常采用基于反馈环路的滤波器和放大器，以确保消息的无失真传递。这种放大器在果蝇黑腹果蝇的中期发育过程中发挥作用，当时奥斯卡信使核糖核酸(MRNA)的锚定依赖于它自己在当地翻译的蛋白质产物。我们发现，在这个正反馈回路中，马达调节器KLARβ调节了一个增益控制过程，防止了基于饱和的失真。我们证明，与Oskarβ一样，KLAR以一种依赖于Kinesin-1的方式定位于卵母细胞的后极。通过实时成像和半定量荧光原位杂交，我们发现KLARβ抑制了Oskar核糖核蛋白的运动，减少了Oskar mRNA的后移，从而使Oskar的输送速度适应了锚定机械的输出。KLAR的这种负性调节作用对于推翻温度引起的运动变化尤为重要。我们的结论是，通过防止奥斯卡锚定的缺陷，这种机制有助于生活在变温环境中的变温有机体的发育健壮性。
When temperature fluctuation threatens the fidelity of Drosophila oogenesis, Klar restrains posterior-ward translocation of oskar mRNA, thereby adapting the rate of oskar delivery to the capacity of the anchoring machinery. Communication usually applies feedback loop–based filters and amplifiers to ensure undistorted delivery of messages. Such an amplifier acts during Drosophila melanogaster midoogenesis, when oskar messenger ribonucleic acid (mRNA) anchoring depends on its own locally translated protein product. We find that the motor regulator Klar β mediates a gain-control process that prevents saturation-based distortions in this positive feedback loop. We demonstrate that, like oskar mRNA, Klar β localizes to the posterior pole of oocytes in a kinesin-1–dependent manner. By live imaging and semiquantitative fluorescent in situ hybridization, we show that Klar β restrains oskar ribonucleoprotein motility and decreases the posterior-ward translocation of oskar mRNA, thereby adapting the rate of oskar delivery to the output of the anchoring machinery. This negative regulatory effect of Klar is particularly important for overriding temperature-induced changes in motility. We conclude that by preventing defects in oskar anchoring, this mechanism contributes to the developmental robustness of a poikilothermic organism living in a variable temperature environment.
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