Современные результаты впервые установили прямую регуляторную связь между генами границ нервной пластинки, Pax7 и Msx1/2, и FoxD3, подтвердив, что он является непосредственной нижестоящей мишенью. Это подтверждает и обосновывает ранее полученне косвенные доказательства на Xenopus, миногах и мышах, и предоставляет дальнейшее подтверждение консервативной сети регуляторных генов в нервном гребне. Pax7 и Pax3 являются близко родственными паралогами, которые обнаруживают перекрывающуюся экспрессию и функцию [26]. Pax3 и Pax7 связывают идентичные связывающие домены ДНК и т.к. они обладают одинаковым сродством связывания paired домена, Pax7 обнаруживает более высокое сродство к гомеобоксному домену [27]. И Pax3 и Pax7 экспрессируются в развивающемся нервном гребне, но в перекрывающихся и отдельных регионах нервного грбеня и эти паттерны отличаются у разных видов. У мышей и Xenopus, Pax3 экспрессируется в премиграторном нервном гребне вдоль нейральной оси, а Pax7 ограничивается краниальным уровнем (и очень слаб у Xenopus) [13], [28], [29]. У кул и рыбок данио, Pax7 экспрессируется по всему развивающемуся гребню, тогда как экспрессия Pax3 в нервном гребне ограничена уровнями туловища у кур, и обнаруживается также на краниальных уровнях рыбок данио [4], [30], [31]. Доказательства, полученные на Xenopus, мышах и миноге подтверждают, что Pax3 и/или Pax7 необходимы для экспрессии FoxD3 и спецификации нервного гребня [13], [22]. У кур, Pax7, но не нокдаун Pax3 на стадии гаструлы снижает экспрессию спецификаторов нервного гребня [4]. Мышиные мутанты Pax3имеют фенотипические отклонения в нервном гребне и лишены экспрессии FoxD3 в нервном гребне туловища. Однако на краниальных уровнях, где экспрессируется Pax7 , экспрессируется также FoxD3 [13]. Pax7 мутантные мыши обнаруживают некоторые черепно-лицевые аномалии, но выживают [28], а воздействие Pax3/Pax7 комбинированного нокаута на нервный гребень не описано. Замена Pax3 на Pax7 восстанавливает развитие нервного гребня [26], подтверждая, что существует частичное перекрывание между Pax3 и Pax7 в нервном гребне мышей. У Xenopus, Pax3 необходим для экспрессии FoxD3 [22],а у миноги Pax3/7 ген сходным образом необходим для экспрессии FoxD3 гомолога FoxD-A [23].

Msx1 , как полагают, находится выше Pax3, FoxD3 и Snail2 во время индукции нервного гребня у Xenopus [21]. Потеря Msx1 или Msx2 вызывает черепно-лицевые аномалии [32], [33], тогда как комбинированная потеря вызывает крупные дефекты производных краниального нервного гребня, включая неправильное формирование паттерна и снижение размеров краниальных ганглиев, потерю, гипопластичность или уродства краниальных костей и конотрункальные аномалии [34]. Устранение FoxD3 в нервном гребне мышей с использованием Wnt-cre вызывает сходные фенотипические отклонения на краниальных уровнях; потеря или уменьшение многих черепно-лицевых структур, уменьшение размеров краниальных ганглиев, умеренные дефекты кардиального нервного гребня и также уменьшение размеров ганглиев дорсальных корешков и потеря энтерического нервного гребня [24]. Клетки краниального нервного гребня всё ещё способны подвергаться миграции в отсутствие FoxD3 или Msx1/2, но многие подвергаются апоптозу; у FoxD3 мутантов апоптоз обнаруживается в нервной трубке или во время миграции [24], а у Msx1/2 мутантов в ганглиях тройничного нерва и бранхиальных дуг[34]. Пока паттерн экспрессии FoxD3 у Msx1/2 мутантных мышей неизвестен ; однако значительное сходство между мутантами FoxD3 и Msx1/2 на уровне черепа подтверждает идею, что Msx1/2 находятся непосредственно выше FoxD3 в краниальном нервной гребне. Различия на краниальных уровнях между мутантными мышами могут отражать др. роли Msx генов, такие как развите нервной трубки и костей. Др. отличия между фенотипами подтверждают, что у мышей Msx1/2 не является критическим для развития нервного гребня на уровне туловища, в отличие от FoxD3. Хотя Msx транскрипционные факторы впервые были описаны как репрессоры транскрипции [35], всё увеличиваются доказательства их роли как активаторов транскрипции также [36], [37]. Наши результаты демонстрируют, что во время спецификации краниального нервного гребня птиц Msx1/2 действуют как коактиваторы транскрипции FoxD3.

Наши данные также показали, что Ets1 необходим для инициальной экспрессии FoxD3, поскольку электропортация Ets1 morpholinos во время гаструляции (на ст. HH5) снижает экспрессию FoxD3на ст. HH9. Напротив, доминантно-негативный Ets1 ингибирует миграцию нервного гребня, но не вызывает снижения экспрессии FoxD3 [38]. Изучение экспрессии FoxD3 и Ets1 с помощью гибридизации in situ показало, что Ets1 иFoxD3 экспрессируются одновременно в краниальном нервном гребне. Различия в результатах между этими двумя исследованиями, скорее всего, зависят от стадий, на которых нокдаун реагенты были эффективны, при этом результаты обнаруживают более раннюю роль Ets1.

Недавняя работа с Sox10E2 энхансером показала, что экспрессия Sox10 в краниальном нервном гребне контролируется Ets1, Sox9 и cMyb [5], [39]. Находка, что Ets1 участвует в активации как FoxD3 , так и Sox10 на краниальном уровне подкрепляет его потенциальную критическую роль в регуляции в краниальном нервном гребне в качестве фактора, который инициирует модуль спецификации сети регуляторных генов в нервном гребне. Интерсно, что эктопическая экспрессия Ets1 на уровне туловища продуцирует характеристики, сходные с краниальным нервным гребнем в клетках нервной трубки на уровне туловища; а именно, увеличивает вычленение нервного гребня независимо от фазы клеточного цикла [38]. Это указывает на то, что он играет критическую роль в возникновении различий в нервном гребне между головй и туловищем. Однако, консервация этой регуляции среди позвоночных ещё предстоит установить. Ets1 экспрессируется премиграторными и миграторными клетками краниального нервного гребня у мышей [40] и Xenopus [41]. Мыши, нулевые по Ets1, имеют дефекты в краниальном нервном гребне [40], [42]. Происходит ли компенсация Ets1 в краниальном нервном гребне за счет др. членов семейства, предстоит установить. Ets1 экспрессия в нервном гребне кур ограничена краниальными уровнями; R4 и более ростральными регионами [38], [43]. Интересно, что NC1 энхансер для FoxD3 не активен в R4, тогда как энхансер Sox10E2 активен в R6 [5], а Ets1 активен в R4, но не более каудально [38].

Хотя опубликовано мало информации относительно молекулярных игроков, участвующих в становлении более каудальных популяций нервного гребня, представленные результаты указывают на спецификатор границы нервной пластинки, Zic1, как на критический фактор в контроле экспрессии FoxD3 на уровнях вагуса и туловища. Zic1, как было установлено, необходим для экспрессии FoxD3 a в нервном гребне Xenopus [21], [22], где он, скорее всего, является партнером Pax3 в спецификации нервного гребня. Напротив избыточная экспрессия Zic1 вызывает экспансию доменов экспрессии FoxD3 и Snail2 [22], хотя неясно, происходит ли это в результате прямых или вторичных взаимодействий. Роль Zic1, как специфического активатора туловищного FoxD3, подтверждается данными по экспрессии (Simхes-Costa M., unpublished observations), указывая на более высокие уровни транскриптов Zic1 в vagal/trunk нейральных складках птиц, чем на уровнях черепа в начале экспрессии FoxD3. Наши результаты согласуются с комплементарными функциями Zic1 в спецификации туловищного и Ets1 краниального нервного гребня у эмбрионов птиц.

Yfcnjzott исследование расширяет количество известных регуляторных взаимодействий в регуляторной сети в краниальном нервном гребне, подтверждая непосредственную регуляцию FoxD3 с помощью Ets1. Мы также идентифицировали Zic1 в качестве ключевого игрока в закладке домена экспрессии FoxD3 в нервном гребне туловища. Некоторые др. гены, такие как Hairy2, Sox10 и Sox5, как полагают, регулируют экспрессию FoxD3 [44]-[46]; однако, остается определить, является ли регуляция этой экспрессии прямой или косвенной.