Nkx2.5, у позвоночных гомолог гена дрозофилы tinman, экспрессируется по всему развивающемуся сердцу во время эмбриогенеза и является непосредственным регулятором множества генов, детерминирующих дифференцированный фенотип сердечной мышцы (Jay and Izumo, 2002). Транскрипционный фактор Nkx2.5 затрагивается при врожденных болезнях сердца у человека, он необходим для регуляции предшественников вторичного поля сердца (SHF) , вносящих вклад в тракт оттока сердца (OFT). Определен набор генов (Lrrnl, Elavil, Safb, Slc39a6, Khdrbsl, Hoxb4, Fezl, Cede 117, Jarid2, Nrcam и EnppS), экспрессирующихся в SHF, содержащем ткани фарингеальных дуг, чья регуляция зависит от Nkx2.5. Несмотря на его широкую экспрессию эксперименты с потерей функции у мышей показали важную роль Nkx2.5 в регуляции SHF и в развитии проводящей системы. Напр., сердца Nkx2.5 нулевых эмбрионов обнаруживают гипоплазию тракта оттока (OFT) и единственную аморфную камеру с признаками левого желудочка (Lints et al., 1993; Tanaka et al., 1999), это указывает на практически полное отсутствие спецификации или экспансии SHF (Prall et al., 2007). Этот тяжелый SHF фенотип частично устраняется у мышей, экспрессирующих низкий уровень Nkx2.5 (приблизительно 25% от нормы): сердца таких мышей имеют более ограниченные дефекты артериального полюса в ротации, выстраивании и образовании перегородки OFT, т.e., double oultlet right ventricle (DORV) и ventricular septal defects (VSD; Prall et al., 2007). Наконец, сердца мышей, гетерозиготных по делеции гена Nkx2.5, которые экспрессируют 50% от нормальных уровней мРНК Nkx2.5, развиваются нормально за исключением проявляющейся в разной степени гипоплазии центральной проводящей системы и дефектов атриальной перегородки (ASD; Biben et al., 2000; Jay et al., 2004; Prall et al., 2007).

Точковые мутации в гене NKX2-5 человека ответственны за появление семейных, спорадических, синдромальных и несиндромальных врожденных пороков сердца (CHP), куда входят изолированные conotruncal OPT аномалии, такие как тетрада Фалло, дефекты кардиального сопоставления, приводящие к стенозу пульмональной артерии со вторичной гипертрофией правого желудочка (RV), VSD и дефекты (overriding) аортальных клапанов, также как и др. аномалии, такие как secundum ASD с или без атриовентрикулярной задержки (Schott et al., 1998; Goldmuntz et al., 2001; McElhinnev et al., 2003). Некоторые из лучше всего охарактеризованных мутаций прямо или косвенно быстро теряют способность NKX2-5 соединяться с ДНК и , следовательно, могут влиять на на способность NKX2-5 регулировать гены мишени (Kasahara et al., 2000. 2001: McElhinnev et al., 2003).

Несмотря на высокое превалирование OFT в CHD и строгую связь этих дефектов с Nkx2.5, наше знание непосредственных транскрипционных мишеней для Nkx2.5 в SHF остаются скудными. Здесь мы выявили набор генов, регулируемых с помощью Nkx2.5 в тканях фарингеальных дуг (PA), соответствующих SHF за счёт анализа, который комбинирует новые и существующие транскриптомные данные. Из таких регулируемых с помощью Nkx2.5 генов мы выявили транскрипционный регулятор Jarid2 в качестве гена мишени Nkx2.5 в SHF.

Исследования показали, что Jarid2, который участвует в морфогенезе OFT является непосредственной мишенью, регулируемой Nkx2.5. Экспрессия Jarid2 усиливается в мезодерме SHF у Nkx2.5-дефицитных эмбрионов. Анализ с помощью иммунопреципитации хроматина показал, что Nkx2.5 взаимодействует с консенсусом связывающих сайтов в промоторе Jarid2 в клетках фарингеальных дуг. Наконец, активность промотора Jarid2 и уровни экспрессии подавлялись при избыточной экспрессии Nkx2.5. Учитывая роль Jarid2 в качестве регулятора ранней кардиальной пролиферации, эти находки подчеркивают, что Jarid2 является одним из нескольких потенциальных медиаторов, выполняющих критическую роль, которую играет Nkx2.5 во время морфогенеза OFT.