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저자정보
Zobia Umair (한림대학교) VIJAY KUMAR (한림대학교) Ravi Shankar Goutam (Hallym University) Shiv Kumar (Hallym University) 이은주 (한림대학교) 김재봉 (한림대학교)
저널정보
한국분자세포생물학회 Molecules and Cells Molecules and Cells 제44권 제10호
발행연도
2021.10
수록면
723 - 735 (13page)
DOI
10.14348/molcells.2021.0055

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Spemann organizer is a center of dorsal mesoderm and itself retains the mesoderm character, but it has a stimulatory role for neighboring ectoderm cells in becoming neuroectoderm in gastrula embryos. Goosecoid (Gsc) overexpression in ventral region promotes secondary axis formation including neural tissues, but the role of gsc in neural specification could be indirect. We examined the neural inhibitory and stimulatory roles of gsc in the same cell and neighboring cells contexts. In the animal cap explant system, Gsc overexpression inhibited expression of neural specific genes including foxd4l1.1, zic3, ncam, and neurod. Genome-wide chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP-seq) and promoter analysis of early neural genes of foxd4l1.1 and zic3 were performed to show that the neural inhibitory mode of gsc was direct. Site-directed mutagenesis and serially deleted construct studies of foxd4l1.1 promoter revealed that Gsc directly binds within the foxd4l1.1 promoter to repress its expression. Conjugation assay of animal cap explants was also performed to demonstrate an indirect neural stimulatory role for gsc. The genes for secretory molecules, Chordin and Noggin, were up-regulated in gsc injected cells with the neural fate only achieved in gsc uninjected neighboring cells. These experiments suggested that gsc regulates neuroectoderm formation negatively when expressed in the same cell and positively in neighboring cells via soluble factors. One is a direct suppressive circuit of neural genes in gsc expressing mesoderm cells and the other is an indirect stimulatory circuit for neurogenesis in neighboring ectoderm cells via secreted BMP antagonizers.
#chordin #dorsal organizer #Gsc #Gsc response element #neuroectoderm #Noggin #transcriptional regulation #Xenopus

목차

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참고문헌 (63)

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Artinger, M. / 1997 / Interaction of goosecoid and brachyury in Xenopus mesoderm patterning / Mech. Dev 65:187~196 google schola Beddington, R.S. / 1999 / Axis development and early asymmetry in mammals / Cell 96:195~209 google schola Blythe, S. A. / 2009 / Chromatin immunoprecipitation in early Xenopus laevis embryos / Dev. Dyn 238:1422~1432 google schola Borchers, A. / 2010 / Programming pluripotent precursor cells derived from Xenopus embryos to generate specific tissues and organs / Genes (Basel) 1:413~426 google schola Cho, K. W. / 1991 / Molecular nature of Spemann's organizer : the role of the Xenopus homeobox gene goosecoid / Cell 67:1111~1120 google schola

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