三種不同的Wnt蛋白控制鏡像對稱的C. elegans生殖腺器官發生

แนวคิดหลัก

三種Wnt蛋白(CWN-1、CWN-2和EGL-20)透過冗餘的功能,協調了生殖腺前體細胞(SGP)的極性,從而建立鏡像對稱的生殖腺器官。

บทคัดย่อ

本文探討了Wnt信號在C. elegans生殖腺器官發生中的作用。生殖腺前體細胞(SGP) Z1和Z4具有鏡像對稱的極性,這是建立鏡像對稱生殖腺所需的關鍵。研究發現,LIN-17/Frizzled受體和三種Wnt蛋白(CWN-1、CWN-2和EGL-20)具有不同的功能,協調了SGP的極性。在lin-17突變體中,CWN-2促進了Z1和Z4的正常極性,而CWN-1則分別促進了Z1的反向極性和Z4的正常極性。相反地,EGL-20抑制了Z1和Z4的極性化。在lin-17; egl-20 cwn-2三重突變體中,Z1和Z4具有相同的高低POP-1濃度(HL)極性,破壞了鏡像對稱。進一步分析發現,Z1極性反轉導致其產生的遠端細胞(DTC)錯誤遷移到後側。類似的DTC錯誤遷移也出現在產生額外DTC的cki-1(RNAi)動物中。這些結果突出了Wnt信號在協調DTC的產生和遷移,從而建立鏡像對稱器官的重要作用。

สถิติ

大部分lin-17; egl-20 cwn-2三重突變體在15°C時表現出Z1極性反轉。
在lin-17; egl-20 cwn-2三重突變體中,有一半的動物表現出後側出現兩個DTC的表型(Dpd表型)。

คำพูด

"三種Wnt蛋白(CWN-1、CWN-2和EGL-20)透過冗餘的功能,協調了生殖腺前體細胞(SGP)的極性,從而建立鏡像對稱的生殖腺器官。"
"在lin-17; egl-20 cwn-2三重突變體中,Z1和Z4具有相同的高低POP-1濃度(HL)極性,破壞了鏡像對稱。"
"Z1極性反轉導致其產生的遠端細胞(DTC)錯誤遷移到後側。"

ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญจาก

Distinct functions of three Wnt proteins control mirror-symmetric organogenesis in the C. elegans gonad

by So,S., Asaka... ที่ www.biorxiv.org 06-22-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.17.599442v1

สอบถามเพิ่มเติม

Wnt信號在其他鏡像對稱器官的發生中是否也扮演重要角色?

Wnt信號在許多生物體的鏡像對稱器官發生中確實扮演著重要角色。以斑馬魚的神經管發育為例，Wnt信號通路中的Pard3極性調控因子在神經前體細胞的分裂過程中被定位於細胞的分裂溝，這樣的定位使得兩個子細胞獲得鏡像對稱的極性，進而促進腦室的形成。此外，在果蠅的複眼發育中，Wnt信號通路也參與了鏡像對稱的調控，特別是通過Fat/Dachsous和平面細胞極性(PCP)信號來調節眼部的對稱性。因此，Wnt信號不僅在C. elegans的生殖腺發育中起著關鍵作用，還在其他動物的鏡像對稱器官發生中發揮著重要的調控功能。

如果在lin-17; egl-20 cwn-2三重突變體中人為調整Wnt梯度,是否能夠恢復SGP極性和DTC遷移的鏡像對稱?

在lin-17; egl-20 cwn-2三重突變體中，人為調整Wnt梯度的嘗試未能顯著恢復SGP極性和DTC遷移的鏡像對稱。研究顯示，當試圖通過外源性表達CWN-1和CWN-2來改變Wnt梯度時，並未對DTC的產生或遷移方向產生顯著影響。這表明Wnt信號在這些突變體中的功能可能是指導性的，而不是單純的促進性。由於lin-17的缺失使得Wnt信號的調控失效，因此即使調整Wnt梯度，也無法完全恢復正常的極性和遷移模式，這強調了LIN-17在Wnt信號通路中的關鍵作用。

除了Wnt信號,還有哪些其他信號通路可能參與調控SGP極性和DTC遷移的鏡像對稱?

除了Wnt信號外，其他幾個信號通路也可能參與調控SGP極性和DTC遷移的鏡像對稱。例如，Notch信號通路在生殖腺發育中也扮演著重要角色，通過調節細胞間的相互作用來影響細胞命運和極性。此外，BMP（骨形態發生蛋白）信號通路也被認為在細胞極性和組織發育中起著重要作用，可能通過調節細胞的基質附著和細胞間的信號傳遞來影響SGP的極性。最後，細胞外基質的組成和結構也可能影響細胞的極性和遷移，這些因素共同作用，形成了一個複雜的調控網絡，確保鏡像對稱的器官發生。