RESUMO
Synaptotagmin I and neurexin I mRNAs, coding for proteins involved in neurotransmitter secretion, become detectable in primary sympathetic ganglia shortly after initial induction of the noradrenergic transmitter phenotype. To test whether the induction of these more general neuronal genes is mediated by signals known to initiate noradrenergic differentiation in a neuronal subpopulation, we examined their expression in noradrenergic neurons induced by ectopic overexpression of growth and transcription factors. Overexpression of BMP4 or Phox2a in vivo results in synaptotagmin I and neurexin I expression in ectopically located noradrenergic cells. In vitro, BMP4 initiates synaptotagmin I and neurexin I expression in addition to tyrosine hydroxylase induction. Thus, the induction of synaptotagmin I and neurexin I, which are expressed in a large number of different neuron populations, can be accomplished by growth and transcription factors available only to a subset of neurons. These findings suggest that the initial expression of proteins involved in neurotransmitter secretion is regulated by different signals in different neuron populations.
Assuntos
Proteínas Morfogenéticas Ósseas/fisiologia , Proteínas de Ligação ao Cálcio , Proteínas de Homeodomínio/fisiologia , Glicoproteínas de Membrana/biossíntese , Proteínas do Tecido Nervoso/biossíntese , Sistema Nervoso Simpático/embriologia , Fatores de Transcrição/fisiologia , Animais , Proteína Morfogenética Óssea 4 , Proteínas Morfogenéticas Ósseas/genética , Contagem de Células , Diferenciação Celular , Células Cultivadas , Embrião de Galinha , Regulação da Expressão Gênica no Desenvolvimento , Glicoproteínas , Proteínas de Homeodomínio/genética , Hibridização In Situ , Glicoproteínas de Membrana/genética , Proteínas do Tecido Nervoso/genética , Crista Neural/citologia , Crista Neural/metabolismo , Neurônios/citologia , Neuropeptídeos , RNA Mensageiro/genética , RNA Mensageiro/metabolismo , Sinaptotagmina I , Sinaptotagminas , Fatores de Transcrição/genéticaRESUMO
Nodal proteins have crucial roles in mesendoderm formation and left-right patterning during vertebrate development. The molecular mechanisms of signal transduction by Nodal and related ligands, however, are not fully understood. In this paper, we present biochemical and functional evidence that the orphan type I serine/threonine kinase receptor ALK7 acts as a receptor for mouse Nodal and Xenopus Nodal-related 1 (Xnr1). Receptor reconstitution experiments indicate that ALK7 collaborates with ActRIIB to confer responsiveness to Xnr1 and Nodal. Both receptors can independently bind Xnr1. In addition, Cripto, an extracellular protein genetically implicated in Nodal signaling, can independently interact with both Xnr1 and ALK7, and its expression greatly enhances the ability of ALK7 and ActRIIB to respond to Nodal ligands. The Activin receptor ALK4 is also able to mediate Nodal signaling but only in the presence of Cripto, with which it can also interact directly. A constitutively activated form of ALK7 mimics the mesendoderm-inducing activity of Xnr1 in Xenopus embryos, whereas a dominant-negative ALK7 specifically blocks the activities of Nodal and Xnr1 but has little effect on other related ligands. In contrast, a dominant-negative ALK4 blocks all mesoderm-inducing ligands tested, including Nodal, Xnr1, Xnr2, Xnr4, and Activin. In agreement with a role in Nodal signaling, ALK7 mRNA is localized to the ectodermal and organizer regions of Xenopus gastrula embryos and is expressed during early stages of mouse embryonic development. Therefore, our results indicate that both ALK4 and ALK7 can mediate signal transduction by Nodal proteins, although ALK7 appears to be a receptor more specifically dedicated to Nodal signaling.
Assuntos
Embrião não Mamífero/fisiologia , Fator de Crescimento Epidérmico , Regulação da Expressão Gênica no Desenvolvimento , Proteínas de Homeodomínio , Glicoproteínas de Membrana , Proteínas Serina-Treonina Quinases/genética , Proteínas Serina-Treonina Quinases/metabolismo , Receptores de Fatores de Crescimento/genética , Receptores de Fatores de Crescimento/metabolismo , Fatores de Transcrição , Fator de Crescimento Transformador beta/fisiologia , Proteínas de Xenopus , Xenopus laevis/embriologia , Receptores de Ativinas , Receptores de Ativinas Tipo I , Sequência de Aminoácidos , Animais , Anormalidades Congênitas/embriologia , Anormalidades Congênitas/genética , Ectoderma/fisiologia , Proteínas Ligadas por GPI , Gástrula/fisiologia , Peptídeos e Proteínas de Sinalização Intercelular , Ligantes , Proteínas de Membrana , Camundongos , Dados de Sequência Molecular , Morfogênese , Proteínas de Neoplasias/metabolismo , Proteína Nodal , Filogenia , Proteínas Serina-Treonina Quinases/química , RNA Mensageiro/genética , Receptores de Fatores de Crescimento/química , Alinhamento de Sequência , Homologia de Sequência de Aminoácidos , Transdução de Sinais , Fator de Crescimento Transformador beta/metabolismo , Vertebrados/embriologiaRESUMO
During differentiation of sympathetic neurons in chick embryos, tyrosine hydroxylase (TH) and dopamine beta-hydroxylase (DBH) mRNAs become detectable during the same developmental period and are both induced by BMP 4. Later during sympathetic ganglion development, DBH is detectable in TH-positive and -negative cells. Moreover, BMPs reduce DBH mRNA in cultures of sympathetic neurons while leaving TH unaffected. The data provide evidence for a common regulation of TH and DBH early during sympathetic neuron differentiation and indicate that BMPs promote their initial expression but not the maintenance during later development. The time course of Phox2a and 2b expression suggests an evolutionary conserved role in noradrenergic induction. In addition, Phox2a, Phox2b, and c-ret may be involved in the differentiation of cholinergic sympathetic neurons.
Assuntos
Dopamina beta-Hidroxilase/genética , Proteínas de Drosophila , Proteínas de Homeodomínio/genética , Proteínas do Tecido Nervoso/genética , Neurônios/fisiologia , Sistema Nervoso Simpático/fisiologia , Fatores de Transcrição/genética , Fator de Crescimento Transformador beta , Tirosina 3-Mono-Oxigenase/genética , Animais , Proteína Morfogenética Óssea 4 , Proteína Morfogenética Óssea 7 , Proteínas Morfogenéticas Ósseas/metabolismo , Proteínas Morfogenéticas Ósseas/farmacologia , Diferenciação Celular/efeitos dos fármacos , Diferenciação Celular/genética , Células Cultivadas , Embrião de Galinha , Dopamina beta-Hidroxilase/efeitos dos fármacos , Indução Embrionária/efeitos dos fármacos , Indução Embrionária/genética , Regulação da Expressão Gênica no Desenvolvimento/efeitos dos fármacos , Proteínas de Homeodomínio/efeitos dos fármacos , Proteínas do Tecido Nervoso/efeitos dos fármacos , Crista Neural/efeitos dos fármacos , Neurônios/efeitos dos fármacos , Proteínas Proto-Oncogênicas/efeitos dos fármacos , Proteínas Proto-Oncogênicas/genética , Proteínas Proto-Oncogênicas c-ret , Receptores Proteína Tirosina Quinases/efeitos dos fármacos , Receptores Proteína Tirosina Quinases/genética , Receptores Adrenérgicos/metabolismo , Sistema Nervoso Simpático/efeitos dos fármacos , Sistema Nervoso Simpático/embriologia , Fatores de Transcrição/efeitos dos fármacos , Tirosina 3-Mono-Oxigenase/efeitos dos fármacos , Tirosina 3-Mono-Oxigenase/metabolismoRESUMO
The neurotransmitter phenotype of sympathetic neurons is specified by interactions with the surrounding embryonic tissues. Adrenergic differentiation is elicited early during development in the vicinity of notochord and dorsal aorta and the importance of axial midline tissues for adrenergic differentiation has been well documented. We now provide evidence that bone morphogenetic proteins, BMP-4 and BMP-7 are signals produced by the dorsal aorta that direct sympathetic neuron differentiation. BMP-4 and BMP-7 are expressed in the dorsal aorta at critical times during sympathetic neuron differentiation and have the ability to enhance the formation of adrenergic sympathetic neurons both in cultures of neural crest cells and when ectopically expressed in the developing embryo.
Assuntos
Fibras Adrenérgicas/fisiologia , Proteínas/fisiologia , Sistema Nervoso Simpático/embriologia , Fator de Crescimento Transformador beta , Animais , Aorta/química , Aorta/metabolismo , Proteína Morfogenética Óssea 7 , Proteínas Morfogenéticas Ósseas , Técnicas de Cultura de Células , Diferenciação Celular/fisiologia , Embrião de Galinha , Relação Dose-Resposta a Droga , Imuno-Histoquímica , Hibridização In Situ , Crista Neural/química , Crista Neural/embriologia , Fenótipo , Proteínas/análise , Codorniz , Sistema Nervoso Simpático/química , Fatores de Crescimento Transformadores/farmacologia , Fatores de Crescimento Transformadores/fisiologia , Tirosina 3-Mono-Oxigenase/análiseRESUMO
Analysis of cephalometric films may be problematic because of the variability of the reference planes used. This variability can, however, be reduced by using multiple reference planes, as was suggested by Sassouni. The films of 489 untreated children were analysed to validate the normal values recommended by Sassouni and to establish normals for a central European population. While this analysis did not confirm all of Sassouni's normal values, it corroborated his impression that the values do not significantly change with growth.
