Gene Regulatory Mechanisms Underlying the Spatial and Temporal Regulation of Target-Dependent Gene Expression in Drosophila Neurons
Notice bibliographique
Résumé
Neuronal differentiation often requires target-derived signals from the cells they innervate. These signals typically activate neural subtype-specific genes, but the gene regulatory mechanisms remain largely unknown. Highly restricted expression of the FMRFa neuropeptide in Drosophila Tv4 neurons requires target-derived BMP signaling and a transcription factor code that includes Apterous. Using integrase transgenesis of enhancer reporters, we functionally dissected the Tv4-enhancer of FMRFa within its native cellular context. We identified two essential but discrete cis-elements, a BMP-response element (BMP-RE) that binds BMP-activated pMad, and a homeodomain-response element (HD-RE) that binds Apterous. These cis-elements have low activity and must be combined for Tv4-enhancer activity. Such combinatorial activity is often a mechanism for restricting expression to the intersection of cis-element spatiotemporal activities. However, concatemers of the HD-RE and BMP-RE cis-elements were found to independently generate the same spatiotemporal expression as the Tv4-enhancer. Thus, the Tv4-enhancer atypically combines two low-activity cis-elements that confer the same output from distinct inputs. The activation of target-dependent genes is assumed to 'wait' for target contact. We tested this directly, and unexpectedly found that premature BMP activity could not induce early FMRFa expression; also, we show that the BMP-insensitive HD-RE cis-element is activated at the time of target contact. This led us to uncover a role for the nuclear receptor, seven up (svp), as a repressor of FMRFa induction prior to target contact. Svp is normally downregulated immediately prior to target contact, and we found that maintaining Svp expression prevents cis-element activation, whereas reducing svp gene dosage prematurely activates cis-element activity. We conclude that the target-dependent FMRFa gene is repressed prior to target contact, and that target-derived BMP signaling directly activates FMRFa gene expression through an atypical gene regulatory mechanism.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 |
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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 tête enseignante, pas un consensus.
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