ビートルとハエの中枢複合体発達のタイミング差は、胚性第二型神経芽細胞系譜の大きさと数の違いに関連している

核心概念

ビートルの胚性第二型神経芽細胞系譜は、ハエのものよりも大きく、より成熟した中間前駆細胞を含んでおり、これが胚性期の中枢複合体早期発達に寄与している。

要約

本研究では、ビートルTribolium castaneumの胚性第二型神経芽細胞系譜の特徴を明らかにした。

まず、CRISPR-Cas9を用いて、Tc-fez/erm遺伝子の発現を可視化するレポーター系統を作出した。これにより、第二型神経芽細胞とその系譜を同定できるようになった。

次に、Tc-pntを発現する第二型神経芽細胞は9個存在し、ハエの8個よりも多いことを明らかにした。これらの第二型神経芽細胞系譜は、ハエのものよりも大きく、より多くの成熟した中間前駆細胞を含んでいた。

さらに、第二型神経芽細胞系譜の発生過程で、Tc-dpn、Tc-ase、Tc-pros等の遺伝子発現パターンがハエと良く保存されていることを示した。

また、Tc-six4とTc-six3が、第二型神経芽細胞系譜の空間的アイデンティティを規定する可能性が示唆された。一方、Tc-otdは第二型神経芽細胞系譜には発現しないことが明らかになった。

以上の結果から、ビートルの胚性期における第二型神経芽細胞系譜の高い増殖活性が、中枢複合体の早期発達に寄与していると考えられる。

統計

ビートルの第二型神経芽細胞系譜は9個存在し、ハエの8個よりも多い。
ビートルの第二型神経芽細胞系譜は、ハエのものよりも大きく、より多くの成熟した中間前駆細胞を含んでいる。
ビートルの第二型神経芽細胞系譜の平均細胞数は、ステージ13で18.4個、ステージ14で16.8個である。
ビートルの第二型神経芽細胞系譜には、5-10%の分裂細胞が含まれている。

引用

"ビートルの胚性第二型神経芽細胞系譜は、ハエのものよりも大きく、より多くの成熟した中間前駆細胞を含んでいる。"
"ビートルの第二型神経芽細胞は9個存在し、ハエの8個よりも多い。"
"Tc-six4とTc-six3は、第二型神経芽細胞系譜の空間的アイデンティティを規定する可能性がある。"

抽出されたキーインサイト

Differences in size and number of embryonic type-II neuroblast lineages are associated with divergent timing of central complex development between beetle and fly

by Reth... 場所 www.biorxiv.org 05-05-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.03.592395v1

深掘り質問

ビートルの第二型神経芽細胞系譜の9個のうち、ハエにない第9番目の系譜はどのような役割を果たしているのだろうか。

ビートルの第二型神経芽細胞系譜の第9番目の系譜は、ハエには存在しないため、その役割についてはさらなる研究が必要です。この系譜が存在することから、おそらく中枢複合体の特定の部分や他の神経構造の形成に関与している可能性があります。この系譜がどのような神経細胞や組織を生成し、どのような機能を果たすかを理解するためには、さらなる解剖学的および分子生物学的研究が必要です。

ビートルの第二型神経芽細胞系譜は、幼虫期や成虫期にも活性を維持しているのだろうか。

ビートルの第二型神経芽細胞系譜が幼虫期や成虫期にも活性を維持しているかどうかは、現在の研究では明確ではありません。幼虫期や成虫期における神経幹細胞の活性は、個体の発達段階や特定の神経構造の形成に関連して異なる可能性があります。したがって、ビートルの第二型神経芽細胞系譜が幼虫期や成虫期にも活性を維持しているかどうかを明確にするためには、さらなる研究が必要です。

中枢複合体の発達過程において、Tc-six4やTc-six3以外の空間パターン遺伝子はどのような役割を果たしているのだろうか。

中枢複合体の発達過程において、Tc-six4やTc-six3以外の空間パターン遺伝子は、神経細胞の分化や神経構造の形成に重要な役割を果たしています。これらの遺伝子は、神経幹細胞や系統の特定の部分において発現し、神経細胞の運命決定や神経構造のパターン形成に影響を与える可能性があります。これらの遺伝子の機能を理解することで、中枢複合体の発達過程や神経形態の多様性に寄与する細胞および分子メカニズムを解明することができます。さらなる研究によって、これらの遺伝子の役割と中枢複合体の発達における重要性が明らかにされるでしょう。