Mid-Embryo Patterning and Precision in Drosophila Segmentation: Krüppel Dual Regulation of hunchback
Notice bibliographique
Résumé
In early development, genes are expressed in spatial patterns which later define cellular identities and tissue locations. The mechanisms of such pattern formation have been studied extensively in early Drosophila (fruit fly) embryos. The gap gene hunchback (hb) is one of the earliest genes to be expressed in anterior-posterior (AP) body segmentation. As a transcriptional regulator for a number of downstream genes, the spatial precision of hb expression can have significant effects in the development of the body plan. To investigate the factors contributing to hb precision, we used fine spatial and temporal resolution data to develop a quantitative model for the regulation of hb expression in the mid-embryo. In particular, modelling hb pattern refinement in mid nuclear cleavage cycle 14 (NC14) reveals some of the regulatory contributions of simultaneously-expressed gap genes. Matching the model to recent data from wild-type (WT) embryos and mutants of the gap gene Krüppel (Kr) indicates that a mid-embryo Hb concentration peak important in thoracic development (at parasegment 4, PS4) is regulated in a dual manner by Kr, with low Kr concentration activating hb and high Kr concentration repressing hb. The processes of gene expression (transcription, translation, transport) are intrinsically random. We used stochastic simulations to characterize the noise generated in hb expression. We find that Kr regulation can limit the positional variability of the Hb mid-embryo border. This has been recently corroborated in experimental comparisons of WT and Kr- mutant embryos. Further, Kr regulation can decrease uncertainty in mid-embryo hb expression (i.e. contribute to a smooth Hb boundary) and decrease between-copy transcriptional variability within nuclei. Since many tissue boundaries are first established by interactions between neighbouring gene expression domains, these properties of Hb-Kr dynamics to diminish the effects of intrinsic expression noise may represent a general mechanism contributing to robustness in early development.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».