Посещений:
Передача Сигналов



RARγ and RARα2

Function of RARγ and RARα2 at the Initiation of Retinoid Signaling Is Essential for Avian Embryo Survival and for Distinct Events in Cardiac Morphogenesis
M. Romeih, J.Cui, J-J.Michaille, W.Jiang, M.H.Zile
Dev.Dyn. V.228, No 4, P. 697-708 2003


Vitamin A
За исключением своей роли в зрении ретиноевая кислота (РК) осуществляет свои эффекты в физиологически активной форме, all-trans-RA, посредством специфических ядерных рецепторов, членов стероидного сверхсемейства активируемых лигандами транскрипционных факторов, т.е. рецепторами RARα, β и γ и ретиноид Х рецепторами RXRα, β и γ. Ретиноевые рецепторы соединяются со специфическими РК-чувствительными элементами, RARE в виде RAR/RXR гетеродимеров. Их транскрипционные эффекты зависят от рекрутирования коактиваторо и корепрессоров в присутствии или отсутствии РК. И недостаток и избыток витамина А оказывают выраженные эффекты на морфогенез. органогенез эмбрионов позвоночных. На эмбрионах птиц установлено, что потребность в передаче сигналов РК обнаруживается лишь со ст. 4/5 сомитов во время нейруляции. Среди многочисленных морфологирческих и анатомических аномалий, возникающих в результате отсутствия РК на ст. 4/5 сомитов: не образовавшее петли. случайно ориентированное сердце; отсутствие внеэмбрионоальной сосудистой связи с эмбрионом; аномальная ЦНС; компактные сомиты и задержка роста, в результате чего эмбрионы гибнут.
Паттерн распределения ретиноевых рецепторов и РК-генерирующих систем указывает на то, что RARs обеспечивают место- и ткане-специфические функции РК в строго регулируемых пространственно-временных рамках. Чтобы выяснить роль ретиноевых рецепторов в онтогенетических событиях, связанных с VAD, а особенно в регуляции морфогенеза сердца, мы проводили эксприменты по потере функции на эмбрионах перепела путём депривации РК, а также блокирования генерации индивидуальных ретиноевых рецепторов с помощью антисмысловых олигонуелеотидов (AS). Получены строгие доказательства, что RARγ является главным ретиноевым рецептором, обеспечивающим фугкцию витамина А по инициации передачи сигналов РК и что блокирование фукнкции RARα2 или RARγ генов рекапитулирует полностью фенотип VAD. у эмбрионов перепела, при этом RARα является облигатным партнёром для их функции. Передача сигналов РК посредством этих рецепторов важна для раннего морфогенеза и выживания эмбрионов. Более того мы получили четкие доказательства того, что RARα2 и RARγ имеют неперекрывающиеся самостоятельные функции в морфогенезе сердца.

RARγ, RARα2 and RARα Regulate RA-Dependet Events at the Time of Initiation of Retinoid Signaling and are Essential for Avian Embryonic Development and Survival


Ранее нами было показано, что на ст. 4/5 сомитов нейруляции, когда принимаются критические зависящие от РК решения, является точным временем, когда начинается передача сигналов РК у эмбрионов птиц; однако, специфические ретиноевые рецепторы, участвующие в передаче сигналов РК не были идентифицированы.
По сравнению с имеющимися данными по нокауту у мышей, блокирующего функцию RXRγ или функцию RARβ и RARβ2a или RARα1, не выявлялось каких-либо аномалий у эмбрионов перепела. Напротив, нарушение функции RARα2 вызывало частичный. но эмбриолетальный VAD фенотип. Хотя имеется много сходства между VAD у эмбрионов перепале и RARα нокаутными мышами, но мышиные эмбрионы живут дольше и не столь тяжело вопреждены как эмбрионы перепела. Очевидно, что первоначально RARα мутация компенсируется до тех пор, пока повреждения не становятся несовместимыми с жизнью. напротив, блокирование функции этого гена в точное время, когда он необходим для совершения важной функции, не даёт эмбриону достаточно времени, чтобы мобилизировать альтернативные механизмы. Поэтому своевременное блокирование гена вызывает полное блокирование функции.
Установлено, что RARγ является важным для выполнения функции РК во время эмбриогенеза. Блокирование функции этого транскрипционного фактора вызывает большие нарушения в эмбриональном развитии птиц, затрагивая не толкько морфогенез, но и сильно ограничивая рост и выживаемость, полностью воспроизводя фенотип VAD. Такие тяжелые и глобальные эффекты обусловлены отсутствием функции RARγ ещё не обнаруживались у эмбрионов позвоночных. Результаты изучения RARα/RARγ нулевых мышей частично сравнимы с нашими, а также с теми, что получены на Raldh2 мышах; однако эти модели не представляют собой полное отсутствие РК. В случае RARγ нокаутные мыши имеют неполный VAD фенотип, это м. указывать на то, что нет попадания в специфическое 4/5 сомитов окно.
изучение мышиных моделей указывает, что RXRα является наиболее вероятным гетеродимерным партнёром для RARs во время развития. И в самом деле влияние экспрессии RXRα вызывает очень большие аномалии у эмбрионов перепела, большинство из них ассоциировано с VAD фенотипом птиц. Дополнительные аномалии, по-видимому, обусловливаются вовлечением RXRs в качетсве гетеродимерного партнёра , во взаимодействие с неретиноевыми транскрипционными факторами; такие эмбрионы погибают очень рано. Блокированные по RXRα эмбрионы птиц по некоторым аспектам сравнимы с RXRα нулевыми мышами, погибающими in utero, обнаруживающими гипопластический вентрикулярный миокард и аномалии глаз. Всё это подтверждщает гипоетезу. что у эмбрионов птиц RXRα играет основную роль в качестве гетеродимерного партнёра и для RARα2 и RARγ в передаче сигналов РК во время раннего морфогенеза сердца. Различные возможные комбинации RARα, RARγ и RXRαизоформ , связанные с лигандом РК и/или возможно др. активными метаболитами витамина А, обеспечивают клеточную специфичность.

RARα2 Has a Distinct Role in Cardiac Inflow Tract Morphogenesis


Присутствие РК-генерируемых энзимов в сердце-формирующей области подтверждает роль РК в морфогенезе сердца, но нет данных о функции отдельных ретиноидных рецепторов. Нами показано, что все ретиноидные рецепторы экспрессируются в энтодермальных слоях билатеральных сердце-образующих областей эмбрионов перепела во время инициации передачи сигналов ретиноидов. Здесь представлены доказательства отдельной роли RARα2 в морфогенезе кардиального тракта притока, вителлиновых венах. Даже на 3-й день развития блокирование RARα2 даёт сердце без тракта притока, а значит без кровообращения. Обнаружение транскриптов RARα2 в кардиальной энтодерме, месте, где локализуются GATA-4 транскрипты, указывает на то, что GATA- путь специфически регулируется сигналами RARα2. Подтверждением служит и то, что 27% RARα2 AS-обработанных нормальных эмбрионов имеет выраженное снижение экспрессии GATA-4 в задней части формирующего сердца, как и в случает VAD эмбрионов. В это время трудно связать RARα2 с РК регулируемой экспрессией GATA-4 в сердце, поэтому и мы оказались неспособны получить более 35% слочаев деформаций тракта притока при RARα2 AS блоке.
Косвенно подтверждаются наши доказательства необходимости РК для морфогенеза задней части сердца тем, что локализация транскриптов ретиноидных рецепторов соответствует тому, что было описано для Raldh2, гласного РК-синтезирующего энзима, локализующегося в области sinus venosa/atria сердечной трубки мышей до и после образования линейной кардиальной трубки.

RARγ Has a Distinct Function in Cardiac L/R Orientation and Looping Morphogenesis


Среди крупных аномалий у VAD эмбрионов птиц является случайная ориентация сердца. Выявлена функция RARγ в регуляции кардиальной асимметрии и петлеобразования. Антисмысловые RARα2 транскрипты обнаруживали. что в самом конце эмбриональной жизни сердца без тракта притока и без внеэмбрионоального кровообращения, однако они способны завершать свою асимметричную ориентацию, петлеобразование и компартментоализацию. Следовательно, они регулируются посредством путей передачи сигналов РК, отличных от тех. что отвечают за формирование тракта притока. Блокирование RARγ показывает, что эти рецепторы играют определенно роль в морфогенезе сердца птиц. это подтверждается демонстрацией, что экспрессия генов кардиальной асимметрии nodal и Pitx2, критических для завершения L/R спецификации сердца и петлеобразования, сильно уменьшены в количестве у эмбрионов, обработанных RARg; AS. Такое снижение экспрессии nodal и Pitx2 у этих эмбрионов сравнимо с ранее полученными наблюдениями о рандомизации сердца у эмбринов VAD в результате инактивации пути передачи сигналов RARγ. Присутствие транскриптов RARγ в 4/5 ss в прекардиальной энтодерме, месте экспрессии Pitx2, подтверждает регуля2цию РК L/R ориентации сердца посредством сигнального пути RARγ. Т.к. экспрессиия RARγ симметрична, несмотря на её влияние на L/R ориентацию, говорит о том пермиссивной функции РК в L/R ориентации сердца. Блокировние с помощью RARγ AS образования передней кишки, др. асимметричного органа, наблюдалось в настоящем исследовании, это указывает на связь РК регулируемого развития сердца и кишечника.
Блокирование функции RARγ вызывает глобальные нарушения развития эмбрионов птиц, затрагивается не только морфогенез тканей и органов, но и сильно ограничивается рост в целом и преждевременное заканчивается эмбриогенез. За исключением своей роли в зрении ретиноевая кислота (РК) осуществляет свои эффекты в физиологически активной форме, all-trans-RA, посредством специфических ядерных рецепторов, членов стероидного сверхсемейства активируемых лигандами транскрипционных факторов, т.е. рецепторами RARα, β и γ и ретиноид Х рецепторами RXRα, β и γ. Ретиноевые рецепторы соединяются со специфическими РК-чувствительными элементами, RARE в виде RAR/RXR гетеродимеров. Их транскрипционные эффекты зависят от рекрутирования коактиваторо и корепрессоров в присутствии или отсутствии РК. И недостаток и избыток витамина А оказывают выраженные эффекты на морфогенез. органогенез эмбрионов позвоночных. На эмбрионах птиц установлено, что потребность в передаче сигналов РК обнаруживается лишь со ст. 4/5 сомитов во время нейруляции. Среди многочисленных морфологирческих и анатомических аномалий, возникающих в результате отсутствия РК на ст. 4/5 сомитов: не образовавшее петли. случайно ориентированное сердце; отсутствие внеэмбрионоальной сосудистой связи с эмбрионом; аномальная ЦНС; компактные сомиты и задержка роста, в результате чего эмбрионы гибнут.
Паттерн распределения ретиноевых рецепторов и РК-генерирующих систем указывает на то, что RARs обеспечивают место- и ткане-специфические функции РК в строго регулируемых пространственно-временных рамках. Чтобы выяснить роль ретиноевых рецепторов в онтогенетических событиях, связанных с VAD, а особенно в регуляции морфогенеза сердца, мы проводили эксприменты по потере функции на эмбрионах перепела путём депривации РК, а также блокирования генерации индивидуальных ретиноевых рецепторов с помощью антисмысловых олигонуелеотидов (AS). Получены строгие доказательства, что RARγ является главным ретиноевым рецептором, обеспечивающим фугкцию витамина А по инициации передачи сигналов РК и что блокирование фукнкции RARα2 или RARγ генов рекапитулирует полностью фенотип VAD. у эмбрионов перепела, при этом RARα является облигатным партнёром для их функции. Передача сигналов РК посредством этих рецепторов важна для раннего морфогенеза и выживания эмбрионов. Более того мы получили четкие доказательства того, что RARα2 и RARγ имеют неперекрывающиеся самостоятельные функции в морфогенезе сердца.

RARγ, RARα2 and RARα Regulate RA-Dependet Events at the Time of Initiation of Retinoid Signaling and are Essential for Avian Embryonic Development and Survival


Ранее нами было показано, что на ст. 4/5 сомитов нейруляции, когда принимаются критические зависящие от РК решения, является точным временем, когда начинается передача сигналов РК у эмбрионов птиц; однако, специфические ретиноевые рецепторы, участвующие в передаче сигналов РК не были идентифицированы.
По сравнению с имеющимися данными по нокауту у мышей, блокирующего функцию RXRγ или функцию RARβ и RARβ2a или RARα1, не выявлялось каких-либо аномалий у эмбрионов перепела. Напротив, нарушение функции RARα2 вызывало частичный. но эмбриолетальный VAD фенотип. Хотя имеется много сходства между VAD у эмбрионов перепале и RARα нокаутными мышами, но мышиные эмбрионы живут дольше и не столь тяжело вопреждены как эмбрионы перепела. Очевидно, что первоначально RARα мутация компенсируется до тех пор, пока повреждения не становятся несовместимыми с жизнью. напротив, блокирование функции этого гена в точное время, когда он необходим для совершения важной функции, не даёт эмбриону достаточно времени, чтобы мобилизировать альтернативные механизмы. Поэтому своевременное блокирование гена вызывает полное блокирование функции.
Установлено, что RARγ является важным для выполнения функции РК во время эмбриогенеза. Блокирование функции этого транскрипционного фактора вызывает большие нарушения в эмбриональном развитии птиц, затрагивая не толкько морфогенез, но и сильно ограничивая рост и выживаемость, полностью воспроизводя фенотип VAD. Такие тяжелые и глобальные эффекты обусловлены отсутствием функции RARγ ещё не обнаруживались у эмбрионов позвоночных. Результаты изучения RARα/RARγ нулевых мышей частично сравнимы с нашими, а также с теми, что получены на Raldh2 мышах; однако эти модели не представляют собой полное отсутствие РК. В случае RARγ нокаутные мыши имеют неполный VAD фенотип, это м. указывать на то, что нет попадания в специфическое 4/5 сомитов окно.
изучение мышиных моделей указывает, что RXRα является наиболее вероятным гетеродимерным партнёром для RARs во время развития. И в самом деле влияние экспрессии RXRα вызывает очень большие аномалии у эмбрионов перепела, большинство из них ассоциировано с VAD фенотипом птиц. Дополнительные аномалии, по-видимому, обусловливаются вовлечением RXRs в качетсве гетеродимерного партнёра , во взаимодействие с неретиноевыми транскрипционными факторами; такие эмбрионы погибают очень рано. Блокированные по RXRα эмбрионы птиц по некоторым аспектам сравнимы с RXRα нулевыми мышами, погибающими in utero, обнаруживающими гипопластический вентрикулярный миокард и аномалии глаз. Всё это подтверждщает гипоетезу. что у эмбрионов птиц RXRα играет основную роль в качестве гетеродимерного партнёра и для RARα2 и RARγ в передаче сигналов РК во время раннего морфогенеза сердца. Различные возможные комбинации RARα, RARγ и RXRαизоформ , связанные с лигандом РК и/или возможно др. активными метаболитами витамина А, обеспечивают клеточную специфичность.

RARα2 Has a Distinct Role in Cardiac Inflow Tract Morphogenesis


Присутствие РК-генерируемых энзимов в сердце-формирующей области подтверждает роль РК в морфогенезе сердца, но нет данных о функции отдельных ретиноидных рецепторов. Нами показано, что все ретиноидные рецепторы экспрессируются в энтодермальных слоях билатеральных сердце-образующих областей эмбрионов перепела во время инициации передачи сигналов ретиноидов. Здесь представлены доказательства отдельной роли RARα2 в морфогенезе кардиального тракта притока, вителлиновых венах. Даже на 3-й день развития блокирование RARα2 даёт сердце без тракта притока, а значит без кровообращения. Обнаружение транскриптов RARα2 в кардиальной энтодерме, месте, где локализуются GATA-4 транскрипты, указывает на то, что GATA- путь специфически регулируется сигналами RARα2. Подтверждением служит и то, что 27% RARα2 AS-обработанных нормальных эмбрионов имеет выраженное снижение экспрессии GATA-4 в задней части формирующего сердца, как и в случает VAD эмбрионов. В это время трудно связать RARα2 с РК регулируемой экспрессией GATA-4 в сердце, поэтому и мы оказались неспособны получить более 35% слочаев деформаций тракта притока при RARα2 AS блоке.
Косвенно подтверждаются наши доказательства необходимости РК для морфогенеза задней части сердца тем, что локализация транскриптов ретиноидных рецепторов соответствует тому, что было описано для Raldh2, гласного РК-синтезирующего энзима, локализующегося в области sinus venosa/atria сердечной трубки мышей до и после образования линейной кардиальной трубки.

RARγ Has a Distinct Function in Cardiac L/R Orientation and Looping Morphogenesis


Среди крупных аномалий у VAD эмбрионов птиц является случайная ориентация сердца. Выявлена функция RARγ в регуляции кардиальной асимметрии и петлеобразования. Антисмысловые RARα2 транскрипты обнаруживали. что в самом конце эмбриональной жизни сердца без тракта притока и без внеэмбрионоального кровообращения, однако они способны завершать свою асимметричную ориентацию, петлеобразование и компартментоализацию. Следовательно, они регулируются посредством путей передачи сигналов РК, отличных от тех. что отвечают за формирование тракта притока. Блокирование RARγ показывает, что эти рецепторы играют определенно роль в морфогенезе сердца птиц. это подтверждается демонстрацией, что экспрессия генов кардиальной асимметрии nodal и Pitx2, критических для завершения L/R спецификации сердца и петлеобразования, сильно уменьшены в количестве у эмбрионов, обработанных RARγ AS. Такое снижение экспрессии nodal и Pitx2 у этих эмбрионов сравнимо с ранее полученными наблюдениями о рандомизации сердца у эмбринов VAD в результате инактивации пути передачи сигналов RARγ. Присутствие транскриптов RARγ в 4/5 ss в прекардиальной энтодерме, месте экспрессии Pitx2, подтверждает регуляцию РК L/R ориентации сердца посредством сигнального пути RARγ. Т.к. экспрессиия RARγ симметрична, несмотря на её влияние на L/R ориентацию, говорит о том пермиссивной функции РК в L/R ориентации сердца. Блокировние с помощью RARγ AS образования передней кишки, др. асимметричного органа, наблюдалось в настоящем исследовании, это указывает на связь РК регулируемого развития сердца и кишечника.
Блокирование функции RARγ вызывает глобальные нарушения развития эмбрионов птиц, затрагивается не только морфогенез тканей и органов, но и сильно ограничивается рост в целом и преждевременное заканчивается эмбриогенез.
Сайт создан в системе uCoz