Внутреннее ухо млекопитающих сложная структура, включающая специализированные вестибулярные сенсорные органы, для детекции позиции и движений головы , и улитку для восприятия звуков. Внутреннее ухо происходит из краниальной эктодермы, которая утолщается и образует отическую плакоду по соседству с проспективным задним мозгом. Постепенно отическая плакода инвагинируется в слуховой бокал, который углубляется до тех пор, пока не закроется и не отшнуруется от эктодермы, давая эпителиальный слуховой пузырек. Серия морфогенетических изменений превращает отический пузырёк в трехмерную (3D) структуру, обладающую тремя полукружными каналами, маточкой (utricle), мешочком (saccule), эндолимфатическим протоком и мешком (sac) и нейронами из восьмого краниального нервного ганглия. Головная мезенхима, окружающая развивающийся эпителиальный мембранозный лабиринт, конденсируется, чтобы сформировать костную капсулу, которая в точности следует форме эпителия (Torres and Giraldez, 1998; Noramly and Grainger, 2002). Внутренне ухо содержит два закрытых компартмента с жидкостью, которые играют важную роль в процессе восприятия звуков и они также отвечают на механические изменения, ассоциированные с положением и ускорением тела (Beitz et ah, 2003). Просвет лабиринта заполнен эндолимфой, продуцируемой маргинальными клетками сосудистой полоски в улитке и секреторными темными клетками, которые расположены по соседству с сенсорным эпителием маточки и полукружных каналов (Wangemann, 1995; Torres and Giraldez, 1998; Ciuman, 2009). Между костной капсулой и мембранозным лабиринтом имеется пространство, содержащее перилимфу, происхождение которой остается неясным, хотя она напоминает цереброспинальную жидкость и, по-видимому, поддерживается за счёт локального транспорта или диффузии раствора из плазмы крови (Salt, 2005).

Семейство Gata транскрипционных факторов с цинковыми пальчиками у позвоночных включает 6 членов, Gata 1-6, все они соединяются с консенсусной последовательностью "А/T-GATA-A/G" ДНК. Gata факторы являются важными для развития нескольких органов, контролируют пролиферацию, дифференцировку и перемещения, а также отвечая за спецификацию клеточных судеб (Patient and McGhee, 2002). Здесь мы сконцентрировались на Gata2, факторе, как известно, особенно важном для контроля клеточной судьбы гематопоэтических предшественников (Tsai and Orkin, 1997; Persons et aL 1999). Целенаправленная инактивация Gata2 ведет к летальности, обусловленной тяжелой анемией, а мышиные эмбрионы погибают приблизительно на эмбриональный день (E) 10.5 (Tsai etal., 1994).

Gata2 экспрессируется в развивающемся внутреннем ухе мышей и кур вместе с др. членом семейства , Gata3 (Lillevali et al., 2004, 2006). Экспрессия Gata2 начинается в отическом пузырьке мыши на ст. Е9.5, тогда как экспрессия Gata3 активируется уже в отической плакоде (Lillevali et al., 2004, 2006). Экспрессия этих двух членов семейства сильно перекрывается в раннем отическом пузырьке, но становится более отличающейся на более поздних стадиях развития. В то время как экспрессия Gata2 становится наиболее выраженной в вестибулярном, нейросенсорном эпителии , экспрессия Gata3 ограничивается сенсорными областями с наиболее сильной экспрессией в улитке (Lillevali et al., 2004).

Существуют регуляторные взаимоотношения между двумя факторами как в нервной системе (Nardelli et al., 1999; Pata et al., 1999) , так и во внутреннем ухе (Lillevali et al., 2004). В то время как в головном мозге Gata2 необходим, чтобы активировать экспрессию Gata3 (Nardelli et al., 1999; Pata et. al., 1999), во внутреннем ухе Gata3 стоит выше Gata2 , по крайней мере, на ранних стадиях (Lillevali et al., 2004). Кроме того, два фактора обнаруживают высокое сродство к сходным сайтам связывания геномной ДНК (Ко and Engel, 1993; Merika and Orkin, 1993) и, следовательно, могут иметь перекрывающиеся функции и общие гены мишени. Эта гипотеза согласуется с находкой, что потеря гена Gata2 не вызывает каких-либо дефектов во внутреннем ухе до гибели на ст. E10.5, это, скорее всего, из-за того, что Gata3 экспрессируется в перекрывающихся регионах отического пузырька на ранних стадиях (Lillevali et al., 2004). Вместо этого, инактивация Gata3ведет к очень ранним дефектам во внутреннем ухе, которые обнаруживаются ещё до начала экспрессии Gata2 в отическом регионе (Lillevali et al., 2006).

Чтобы исследовать роль Gata2 в более позднем развитии внутреннего уха мы использовали условный (conditional) мутагенез чтобы инактивировать мышиный Gata2 в отической области, используя Cre-loxP систему. Не обнаружено дефектов в раннем морфогенезе внутреннего уха, в развитии отического сенсорного эпителия или канала улитки. Вместо этого выявлялись тяжелые дефекты роста во всех трех полукружных каналах, начиная со ст. E14.5. Помимо эпителиальных дефектов, удаление мезенхимных клеток из перилимфатического пространства оказалось неэффективным. Но этот фактор оказался безразличным для образования перилимфатического пространства в канале улитки.