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Lhx2/9 and Etv1 Transcription Factors have Complementary roles in Regulating the Expression of Guidance Genes slit1 and sema3a.
Neuroscience ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-03-19 , DOI: 10.1016/j.neuroscience.2020.03.021 Jung-Lynn Jonathan Yang 1 , Gabriel E Bertolesi 1 , Carrie L Hehr 1 , Sarah McFarlane 1
Neuroscience ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-03-19 , DOI: 10.1016/j.neuroscience.2020.03.021 Jung-Lynn Jonathan Yang 1 , Gabriel E Bertolesi 1 , Carrie L Hehr 1 , Sarah McFarlane 1
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During neural network development, growing axons read a map of guidance cues expressed in the surrounding tissue that lead the axons toward their targets. In particular, Xenopus retinal ganglion axons use the cues Slit1 and Semaphorin 3a (Sema3a) at a key guidance decision point in the mid-diencephalon in order to continue on to their midbrain target, the optic tectum. The mechanisms that control the expression of these cues, however, are poorly understood. Extrinsic Fibroblast Growth Factor (Fgf) signals are known to help coordinate the development of the brain by regulating gene expression. Here, we propose Lhx2/9 and Etv1 as potential downstream effectors of Fgf signalling to regulate slit1 and sema3a expression in the Xenopus forebrain. We find that lhx2/9 and etv1 mRNAs are expressed complementary to and within slit1/sema3a expression domains, respectively. Our data indicate that Lhx2 functions as an indirect repressor in that lhx2 overexpression within the forebrain downregulates the mRNA expression of both guidance genes, and in vitro lhx2/9 overexpression decreases the activity of slit1 and sema3a promoters. The Lhx2-VP16 constitutive activator fusion reduces sema3a promoter function, and the Lhx2-En constitutive repressor fusion increases slit1 induction. In contrast, etv1 gain of function transactivates both guidance genes in vitro and in the forebrain. Based on these data, together with our previous work, we hypothesize that Fgf signalling promotes both slit1 and sema3a expression in the forebrain through Etv1, while using Lhx2/9 to limit the extent of expression, thereby establishing the proper boundaries of guidance cue expression.
中文翻译：
Lhx2/9 和 Etv1 转录因子在调节指导基因slit1 和 sema3a 的表达中具有互补作用。
在神经网络发展过程中，生长的轴突读取周围组织中表达的引导线索图，引导轴突朝向目标。特别是，非洲爪蟾视网膜神经节轴突在中脑的关键引导决策点使用提示 Slit1 和 Semaphorin 3a (Sema3a)，以继续到达其中脑目标视顶盖。然而，控制这些线索表达的机制却知之甚少。已知外在成纤维细胞生长因子 (Fgf) 信号通过调节基因表达来帮助协调大脑的发育。在这里，我们提出 Lhx2/9 和 Etv1 作为 Fgf 信号传导的潜在下游效应器，以调节非洲爪蟾前脑中的 slot1 和 sema3a 表达。我们发现 lhx2/9 和 etv1 mRNAs 与 slot1/sema3a 表达域互补并在其内表达，分别。我们的数据表明，Lhx2 作为间接抑制因子发挥作用，因为前脑内的 lhx2 过表达下调了两个指导基因的 mRNA 表达，而体外 lhx2/9 过表达降低了 slot1 和 sema3a 启动子的活性。Lhx2-VP16 组成型激活剂融合降低了 sema3a 启动子功能，而 Lhx2-En 组成型阻遏物融合增加了 slot1 的诱导。相比之下，etv1 的功能增益在体外和前脑中都激活了引导基因。基于这些数据，连同我们之前的工作，我们假设 Fgf 信号通过 Etv1 促进前脑中的 slot1 和 sema3a 表达，同时使用 Lhx2/9 限制表达程度，从而建立引导线索表达的适当边界。我们的数据表明，Lhx2 作为间接抑制因子发挥作用，因为前脑内的 lhx2 过表达下调了两个指导基因的 mRNA 表达，而体外 lhx2/9 过表达降低了 slot1 和 sema3a 启动子的活性。Lhx2-VP16 组成型激活剂融合降低了 sema3a 启动子功能，而 Lhx2-En 组成型阻遏物融合增加了 slot1 的诱导。相比之下，etv1 的功能增益在体外和前脑中都激活了引导基因。基于这些数据，连同我们之前的工作，我们假设 Fgf 信号通过 Etv1 促进前脑中的 slot1 和 sema3a 表达，同时使用 Lhx2/9 限制表达程度，从而建立引导线索表达的适当边界。我们的数据表明，Lhx2 作为间接抑制因子发挥作用，因为前脑内的 lhx2 过表达下调了两个指导基因的 mRNA 表达，而体外 lhx2/9 过表达降低了 slot1 和 sema3a 启动子的活性。Lhx2-VP16 组成型激活剂融合降低了 sema3a 启动子功能，而 Lhx2-En 组成型阻遏物融合增加了 slot1 的诱导。相比之下，etv1 的功能增益在体外和前脑中都激活了引导基因。基于这些数据，连同我们之前的工作，我们假设 Fgf 信号通过 Etv1 促进前脑中的 slot1 和 sema3a 表达，同时使用 Lhx2/9 限制表达程度，从而建立引导线索表达的适当边界。
更新日期：2020-03-19
中文翻译：
Lhx2/9 和 Etv1 转录因子在调节指导基因slit1 和 sema3a 的表达中具有互补作用。
在神经网络发展过程中，生长的轴突读取周围组织中表达的引导线索图，引导轴突朝向目标。特别是，非洲爪蟾视网膜神经节轴突在中脑的关键引导决策点使用提示 Slit1 和 Semaphorin 3a (Sema3a)，以继续到达其中脑目标视顶盖。然而，控制这些线索表达的机制却知之甚少。已知外在成纤维细胞生长因子 (Fgf) 信号通过调节基因表达来帮助协调大脑的发育。在这里，我们提出 Lhx2/9 和 Etv1 作为 Fgf 信号传导的潜在下游效应器，以调节非洲爪蟾前脑中的 slot1 和 sema3a 表达。我们发现 lhx2/9 和 etv1 mRNAs 与 slot1/sema3a 表达域互补并在其内表达，分别。我们的数据表明，Lhx2 作为间接抑制因子发挥作用，因为前脑内的 lhx2 过表达下调了两个指导基因的 mRNA 表达，而体外 lhx2/9 过表达降低了 slot1 和 sema3a 启动子的活性。Lhx2-VP16 组成型激活剂融合降低了 sema3a 启动子功能，而 Lhx2-En 组成型阻遏物融合增加了 slot1 的诱导。相比之下，etv1 的功能增益在体外和前脑中都激活了引导基因。基于这些数据，连同我们之前的工作，我们假设 Fgf 信号通过 Etv1 促进前脑中的 slot1 和 sema3a 表达，同时使用 Lhx2/9 限制表达程度，从而建立引导线索表达的适当边界。我们的数据表明，Lhx2 作为间接抑制因子发挥作用，因为前脑内的 lhx2 过表达下调了两个指导基因的 mRNA 表达，而体外 lhx2/9 过表达降低了 slot1 和 sema3a 启动子的活性。Lhx2-VP16 组成型激活剂融合降低了 sema3a 启动子功能，而 Lhx2-En 组成型阻遏物融合增加了 slot1 的诱导。相比之下，etv1 的功能增益在体外和前脑中都激活了引导基因。基于这些数据，连同我们之前的工作，我们假设 Fgf 信号通过 Etv1 促进前脑中的 slot1 和 sema3a 表达，同时使用 Lhx2/9 限制表达程度，从而建立引导线索表达的适当边界。我们的数据表明，Lhx2 作为间接抑制因子发挥作用，因为前脑内的 lhx2 过表达下调了两个指导基因的 mRNA 表达，而体外 lhx2/9 过表达降低了 slot1 和 sema3a 启动子的活性。Lhx2-VP16 组成型激活剂融合降低了 sema3a 启动子功能，而 Lhx2-En 组成型阻遏物融合增加了 slot1 的诱导。相比之下，etv1 的功能增益在体外和前脑中都激活了引导基因。基于这些数据，连同我们之前的工作，我们假设 Fgf 信号通过 Etv1 促进前脑中的 slot1 和 sema3a 表达，同时使用 Lhx2/9 限制表达程度，从而建立引导线索表达的适当边界。
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