Vertebrate Limb Development: Moving from Classical Morphogen Gradients to an Integrated 4-Dimensional Patterning System

Bénazet, Jean-Denis; Zeller, Rolf

doi:10.1101/cshperspect.a001339

Cited by 137 publications

(123 citation statements)

References 72 publications

Supporting

Mentioning

118

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…There are two primary signaling centers in the early limb bud: the zone of polarizing activity (ZPA) and the apical ectodermal ridge (AER) ( 30,31 ). They are the source of diffusible morphogens that control spatial patterning.…”

Section: Altered Limb Patterning Gene Expression In Srebp-2-defi Cienmentioning

confidence: 99%

SREBP-2-deficient and hypomorphic mice reveal roles for SREBP-2 in embryonic development and SREBP-1c expression

Vergnes

Chin

Vallim

et al. 2016

Journal of Lipid Research

View full text Add to dashboard Cite

Cholesterol is a precursor for the biosynthesis of steroid hormones, bile acids, and vitamin D, and is a critical determinant of cell membrane permeability and fl uidity ( 1, 2 ). Cholesterol biosynthesis and homeostasis are regulated by the sterol regulatory element-binding protein (SREBP) transcription factor family. SREBPs are basic-helix-loophelix-leucine zipper transcription factors, which are activated in response to low cellular sterol levels by a series of protein cleavage/transport events ( 3-5 ). There are three SREBP isoforms, which originate from two genes. Srebf1 encodes SREBP-1a and SREBP-1c, which have distinct promoters and 5 ′ exons. Srebf2 encodes SREBP-2. SREBP-1c is the predominant isoform in metabolic tissues such as liver and adipose tissue, but has a relatively weak transcriptionactivation domain compared with the other SREBPs. There is overlap in the activities of the SREBP isoforms, but it is generally held that SREBP-1c primarily targets genes implicated in fatty acid synthesis, whereas SREBP-2 preferentially regulates genes involved in cholesterol synthesis ( 5-8 ). SREBP-1a is a potent activator of both triglyceride and cholesterol biosynthetic pathways, but is expressed at low levels in metabolic tissues, making the physiological role of the protein unclear ( 9 ). SREBP-1c, itself, is regulated by SREBPs, indicating a high degree of cross-talk among SREBP proteins, making it diffi cult to assign distinct physiological functions to individual SREBP proteins.Abstract Cholesterol and fatty acid biosynthesis are regulated by the sterol regulatory element-binding proteins (SREBPs), encoded by Srebf1 and Srebf2 . We generated mice that were either defi cient or hypomorphic for SREBP-2. SREBP-2 defi ciency generally caused death during embryonic development. Analyses of Srebf2؊ / ؊ embryos revealed a requirement for SREBP-2 in limb development and expression of morphogenic genes. We encountered only one viable Srebf2 ؊ / ؊ mouse, which displayed alopecia, attenuated growth, and reduced adipose tissue stores. Hypomorphic SREBP-2 mice (expressing low levels of SREBP-2) survived development, but the female mice exhibited reduced body weight and died between 8 and 12 weeks of age. Male hypomorphic mice were viable but had reduced cholesterol stores in the liver and lower expression of SREBP target genes. Reduced SREBP-2 expression affected SREBP-1 isoforms in a tissue-specifi c manner. In the liver, reduced SREBP-2 expression nearly abolished Srebf1c transcripts and reduced Srebf1a mRNA levels. In contrast, adipose tissue displayed normal expression of SREBP target genes, likely due to a compensatory increase in Srebf1a expression. Our results establish that SREBP-2 is critical for survival and limb patterning during development. Reduced expression of SREBP-2 from the hypomorphic allele leads to early death in females and reduced cholesterol content in the liver, but not in adipose tissue.

show abstract

Section: Altered Limb Patterning Gene Expression In Srebp-2-defi Cienmentioning

confidence: 99%

SREBP-2-deficient and hypomorphic mice reveal roles for SREBP-2 in embryonic development and SREBP-1c expression

Vergnes

Chin

Vallim

et al. 2016

Journal of Lipid Research

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Although mouse limb development begins around E9.0, the limb bud at this stage consists of a mass of undifferentiated cells, and the main limb structures—including tendons, skeleton, muscles, and vessels—are organized between E12.5 and E15.5 (Bénazet and Zeller 2009; Marcon et al, 2011; Martin, 1990; Tickle 2006). …”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Expression analysis of limb element markers during mouse embryonic development

Rafipay

Berg

Erskine

et al. 2018

Developmental Dynamics

View full text Add to dashboard Cite

Background: While data regarding expression of limb element and tissue markers during normal mouse limb development exist, few studies show expression patterns in upper and lower limbs throughout key limb development stages. A comparison to normal developmental events is essential when analyzing development of the limb in mutant mice models. Results: Expression patterns of the joint marker Gdf5, tendon and ligament marker Scleraxis, early muscle marker MyoD1, and blood vessel marker Cadherin5 (Cdh5) are presented during the most active phases of embryonic mouse limb patterning. Anti‐neurofilament staining of developing nerves in the fore‐ and hindlimbs and cartilage formation and progression also are described. Conclusions: This study demonstrates and describes a range of key morphological markers and methods that together can be used to assess normal and abnormal limb development. Developmental Dynamics 247:1217–1226, 2018. © 2018 The Authors. Developmental Dynamics published by Wiley Periodicals, Inc. on behalf of American Association of Anatomists

show abstract

“…Se ha identificado la cresta apical ectodérmica (CAE) y la zona de actividad polarizante (ZPA) como los centros de seña-les próximodistal (PD) y anteroposterior (AP) en el desarrollo del eje de miembro (Smith et al, 1989;Antonelli et al, 2012). El análisis molecular y genético en el ratón identifica ácido retinoico como señal proximal, FGFs y SHH como las señales instructivas esenciales las cuales son producidas por CAE Y ZPA, respectivamente (Bènazet & Zeller, 2009). Esto demuestra que las moléculas de un mismo morfógeno Revistiendo el canal central se observa una capa de células que corresponde al dominio progenitor (DP) La región del tubo neural ventral tiene seis dominios de celulas progenitoras PP, p3, pMN, p2, p1, and p0, los cuáles generan en la capa de neuronas post mitóticas (NP) los subtipos interneuronas (V0, V1, V2,V3) y neuronas motoras (MN).…”

Section: Morfógenos Más Conocidosunclassified

Morfógenos Durante el Desarrollo Embrionario de Vertebrados

2014

View full text Add to dashboard Cite

INTRODUCCIÓNEl proceso mediante el cual las células embrionarias dan origen a estructuras ordenadas y coherentes se conoce como formación de patrones, siendo fundamental en esta fase que las células adquieran información posicional. Los patrones del desarrollo se relacionan con la organización espacial del embrión, es decir, las identidades celulares se deben adquirir con la debida orientación espacial (Wolpert, 2009).Los morfógenos actúan como señales posicionales que controlan el destino celular en el embrión. Este concepto, en el que una gradiente de señalización regula la expresión diferencial de genes de una manera dependiente de la concentración, proporciona una base para la comprensión de muchos procesos de modelado del cuerpo embrionario (Gurdon & Bourillot, 2001;Tabata & Takei, 2004;Ashe & Briscoe, 2006;Wartlick et al., 2009;Kanodia et al., 2011).El término morfógeno se aplica a una molécula de naturaleza orgánica que es producida y secretada por un grupo de células embrionarias y que puede difundir y actuar a distancia sobre otras células o tejidos (Tabata & Takei). El morfógeno se une a un receptor de membrana, citoplasmático o nuclear de un grupo de células gatillando en ellas una respuesta celular dependiente de la concentración del morfógeno (Gilbert, 2010). Esto implica que diferentes grupos celulares que se encuentran a distancias distintas del punto de producción del morfógeno van a "detectar" diferentes concentraciones de él. Así, no todos los tejidos que entren en contacto con el morfógeno responderán de igual manera, lo que producirá finalmente una diferenciación celular que es dependiente de la distancia al punto de producción del morfógeno (Wartlick et al., 2009). La concentración del morfógeno en cada punto entrega a las célu-las la información posicional en relación a la fuente de la señal, gatillando respuestas celulares diferentes y correctamente interrelacionadas en el espacio (Gordon et al., 2011) (Fig. 1).Criterios para reconocer un morfógeno: Idealmente debe ser 1) una molécula de señalización que esté en el lugar correcto y en el momento exacto del desarrollo 2) Debe ser producida por una fuente localizada, 3) Formar un gradiente de concentración dependiente de la distancia, 4) Provocar una respuesta celular directa, es decir que la célula que se encuentra en el gradiente de concentración debe responder RESUMEN:Durante el desarrollo embrionario, las células de muchos tejidos se diferencian de acuerdo con la información de posición que se establece por las gradientes de concentración de morfógenos. Estas son moléculas de señalización secretadas en una región restringida de un tejido y se difunden lejos de su fuente para formar una gradiente de concentración. La molécula de un mismo morfógeno actúa generalmente en distintas etapas de desarrollo de un organismo y puede provocar reacciones muy diferentes en las células en función de su historia de diferenciación. Los morfógenos más conocidos son miembros del factor de crecimiento beta (TGFb), Hedgehog (Hh), familias Wnt y los microRNAs.

show abstract

Vertebrate Limb Development: Moving from Classical Morphogen Gradients to an Integrated 4-Dimensional Patterning System

Cited by 137 publications

References 72 publications

SREBP-2-deficient and hypomorphic mice reveal roles for SREBP-2 in embryonic development and SREBP-1c expression

SREBP-2-deficient and hypomorphic mice reveal roles for SREBP-2 in embryonic development and SREBP-1c expression

Expression analysis of limb element markers during mouse embryonic development

Morfógenos Durante el Desarrollo Embrionario de Vertebrados

Contact Info

Product

Resources

About