A Reverse Genetic Approach to Test Functional Redundancy During Embryogenesis

Gene function during embryogenesis is typically defined by loss-of-function experiments, for example by targeted mutagenesis (knockout) in the mouse. In ...

Weill Cornell Medical College of Cornell University

&#x8F6C;&#x5F55;&#x56E0;&#x5B50; Gata4 &#x662F;&#x6B63;&#x5E38;&#x5FC3;&#x810F;&#x5F62;&#x6001;&#x53D1;&#x751F;&#x7684;&#x5FC5;&#x8981;&#x6761;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x5E76;&#x89C4;&#x7BA1;&#x751F;&#x5B58;&#x3001; &#x589E;&#x957F;&#x548C;&#x5FC3;&#x808C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x589E;&#x6B96;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x4E86;&#x5982;&#x679C; Gata4 &#x53EF;&#x4EE5;&#x901A;&#x8FC7;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684; Gata4 &#x5728;&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E2D;&#x7684;&#x6761;&#x4EF6;&#x8868;&#x8FBE;&#x5F0F;&#x6765;&#x6307;&#x5B9A;&#x672A;&#x63D0;&#x4EA4;&#x7684;&#x5E72;&#x6216;&#x7956;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x4EBA;&#x53E3;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x5FC3;&#x808C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x547D;&#x8FD0;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x5728;&#x80DA;&#x4F53;&#x6587;&#x5316;&#x4E2D;&#x5305;&#x542B;&#x7684;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x6BD4;&#x7387;&#x751A;&#x81F3;&#x5F88;&#x4F4E;&#xFF0C;Gata4 &#x8868;&#x8FBE;&#x662F;&#x8DB3;&#x4EE5;&#x5927;&#x5927;&#x63D0;&#x9AD8;&#x5FC3;&#x808C;&#x7EC6;&#x80DE;&#xFF0C;&#x901A;&#x8FC7;&#x975E;&#x7EC6;&#x80DE;&#x81EA;&#x6CBB;&#x673A;&#x5236;&#x7684;&#x751F;&#x6210;&#x3002;&#x5FC3;&#x810F;&#x6216;&#x5176;&#x5B83;&#x4E2D;&#x80DA;&#x5C42;&#x884D;&#x751F;&#x5DE5;&#x5177;&#x4E0D;&#x4F1A;&#x751F;&#x6210; Gata4 &#x8868;&#x793A;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x3002;&#x76F8;&#x53CD;&#xFF0C;Gata4 &#x8868;&#x8FBE;&#x6307;&#x793A;&#x4E24;&#x79CD;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684; Sox17 + &#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x3002;&#x8FD9;&#x5305;&#x62EC;&#x9ECF;&#x9644; + Dpp4 + &#x5185;&#x810F;&#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x7684;&#x5B50;&#x7C7B;&#x578B;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;Gata4 &#x4F1A;&#x751F;&#x6210;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x6570;&#x91CF;&#x7684;&#x9ECF;&#x9644; + Dpp4 &#x901A;&#x7528;&#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x4E30;&#x5BCC; Cxcr4&#x3001; FoxA2&#x3001; FoxA3&#x3001; Dlx5 &#x548C;&#x5176;&#x4ED6;&#x7279;&#x5F81;&#x7684;&#x6210;&#x7EE9;&#x5355;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E24;&#x79CD;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684;&#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x8868;&#x793A;&#x5FC3;&#x810F;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x7684;&#x56E0;&#x7D20;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC; WNT &#x62EE;&#x6297;&#x5242; Dkk1 &#x548C; Sfrp5&#xFF0C;&#x867D;&#x7136;&#x5185;&#x810F;&#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x5B50;&#x7C7B;&#x578B;&#x6709;&#x5730;&#x6BB5;&#x8A8A;&#x672C;&#x7F16;&#x7801; BMPs &#x76F8;&#x5BF9;&#x589E;&#x5F3A;&#x7EA7;&#x522B;&#x591A;&#x9AD8;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x5FC3;&#x810F;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;Gata4 &#x8868;&#x8FBE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6700;&#x7EC8;&#x5FEB;&#x9012;&#x5206;&#x5316;&#x6807;&#x8BB0;&#x663E;&#x793A;&#x809D;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#xFF0C;&#x751A;&#x81F3;&#x5728;&#x901A;&#x5E38;&#x652F;&#x6301;&#x4E2D;&#x80DA;&#x5C42;&#x53D1;&#x5C55;&#x7684;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x7684;&#x627F;&#x8BFA;&#x3002;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E; Gata4 &#x6307;&#x5B9A;&#x65F6;&#x7A7A;&#x7279;&#x5F02;&#x6027;&#xFF0C;&#x4FBF;&#x5229;&#x7684;&#x5173;&#x8054;&#x4E2D;&#x80DA;&#x5C42;&#x5FC3;&#x808C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7956;&#x7EC6;&#x80DE;&#x751F;&#x6210;&#x7684;&#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x547D;&#x8FD0;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x3002;

Gata4 &#x6307;&#x793A;&#x4ECE;&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x5FC3;&#x810F;&#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x3002;

The transcription factor Gata4 is essential for normal heart morphogenesis and regulates the survival, growth, and proliferation of cardiomyocytes. We tested if Gata4 can specify cardiomyocyte fate from an uncommitted stem or progenitor cell population, by developing a system for conditional expression of Gata4 in embryonic stem cells. We find that in embryoid body cultures containing even a low ratio of these cells, expression of Gata4 is sufficient to enhance significantly the generation of cardiomyocytes, via a non-cell-autonomous mechanism. The Gata4-expressing cells do not generate cardiac or other mesoderm derivatives. Rather, Gata4 expression directs the development of two types of Sox17+ endoderm. This includes an epCam+Dpp4+ subtype of visceral endoderm. In addition, Gata4 generates similar amounts of epCam+Dpp4- definitive endoderm enriched for Cxcr4, FoxA2, FoxA3, Dlx5 and other characteristic transcripts. Both types of endoderm express cardiac-inducing factors, including WNT antagonists Dkk1 and Sfrp5, although the visceral endoderm subtype has much higher cardiac-inducing activity correlating with relatively enhanced levels of transcripts encoding BMPs. The Gata4-expressing cells eventually express differentiation markers showing commitment to liver development, even under conditions that normally support mesoderm development. The results suggest that Gata4 is capable of specifying endoderm fates that facilitate, with temporal and spatial specificity, the generation of cardiomyocyte progenitors from associated mesoderm.

Gata4 directs development of cardiac-inducing endoderm from ES cells.

Le GATA4 facteur de transcription est essentiel pour la morphogen&#xE8;se cardiaque normal et r&#xE9;gule la survie, la croissance et la prolif&#xE9;ration de cardiomyocytes. Nous avons test&#xE9; si GATA4 pouvez sp&#xE9;cifier le sort des cardiomyocytes &#xE0; partir d&#x26;#39;une tige non engag&#xE9;s ou population de cellules prog&#xE9;nitrices, en d&#xE9;veloppant un syst&#xE8;me d&#x26;#39;expression conditionnelle de GATA4 dans les cellules souches embryonnaires. Nous constatons que dans les cultures du corps embryo&#xEF;des contenant m&#xEA;me une faible proportion de ces cellules, l&#x26;#39;expression de GATA4 est suffisante pour am&#xE9;liorer de mani&#xE8;re significative la g&#xE9;n&#xE9;ration de cardiomyocytes, par l&#x26;#39;interm&#xE9;diaire d&#x26;#39;un m&#xE9;canisme non-cellule-autonome. Les cellules exprimant GATA4 ne g&#xE9;n&#xE8;rent pas de produits d&#xE9;riv&#xE9;s du m&#xE9;soderme cardiaque ou autre. Au contraire, l&#x26;#39;expression GATA4 dirige le d&#xE9;veloppement de deux types de Sox17 endoderme +. Cela comprend une EpCAM + + sous-type de DPP4 endoderme visc&#xE9;ral. En outre, GATA4 g&#xE9;n&#xE8;re des quantit&#xE9;s similaires de EpCAM + DPP4-d&#xE9;finitive endoderme enrichi pour CXCR4, FoxA2, &#x200B;&#x200B;FoxA3, Dlx5 et d&#x26;#39;autres transcriptions caract&#xE9;ristiques. Les deux types de endoderme express cardiaque facteurs inducteurs, y compris les antagonistes WNT DKK1 et Sfrp5, bien que le sous-type endoderme visc&#xE9;ral a beaucoup plus &#xE9;lev&#xE9; cardiaque activit&#xE9; induisant en corr&#xE9;lation avec des niveaux relativement am&#xE9;lior&#xE9;es de transcrits codant pour BMP. Les cellules exprimant GATA4 &#xE9;ventuellement exprimer des marqueurs de diff&#xE9;renciation montrant engagement envers le d&#xE9;veloppement du foie, m&#xEA;me dans des conditions qui normalement soutiennent le d&#xE9;veloppement du m&#xE9;soderme. Les r&#xE9;sultats sugg&#xE8;rent que GATA4 est capable de sp&#xE9;cifier destins endoderme qui facilitent, avec une sp&#xE9;cificit&#xE9; temporelle et spatiale, la g&#xE9;n&#xE9;ration de prog&#xE9;niteurs cardiomyocytes &#xE0; partir du m&#xE9;soderme associ&#xE9;.

Dirige le d&#xE9;veloppement de GATA4 cardiaque induisant endoderme &#xE0; partir de cellules ES

Der Transkriptionsfaktor Gata4 ist notwendig f&uuml;r normales Herz Morphogenese und reguliert die &uuml;berleben, Wachstum und Vermehrung von Cardiomyocytes. Wir haben getestet, wenn Gata4 Cardiomyocyte Schicksal nicht festgeschriebene Vorbau oder Vorl&auml;uferzellen Zellpopulation, angeben k&ouml;nnen, indem die Entwicklung eines Systems zur bedingten Ausdruck Gata4 in embryonale Stammzellen. Wir finden, dass in Embryoid K&ouml;rper Kulturen, noch eine niedrige Verh&auml;ltnis dieser Zellen enth&auml;lt, Ausdruck der Gata4 ausreichen, um die Generierung von Cardiomyocytes, &uuml;ber einen nicht-Zelle autonomen Mechanismus deutlich zu verbessern. Die Zellen Gata4-Ausdruck generieren keine Herz- oder andere Mesoderm-Derivate. Vielmehr leitet Gata4 Ausdruck die Entwicklung von zwei Arten von Sox17 + Endoderm. Dazu geh&ouml;ren ein EpCam + Dpp4 + Untertyp der viszeralen Endodermis. Dar&uuml;ber hinaus generiert Gata4 &auml;hnliche Mengen von EpCam + Dpp4-endg&uuml;ltiger Endodermis f&uuml;r Cxcr4, FoxA2, FoxA3, Dlx5 und andere charakteristischen Transkriptionen angereichert. Beide Arten von Endodermis schnelles Herz-induzierende Faktoren, einschlie&szlig;lich WNT-Antagonisten Dkk1 und Sfrp5, obwohl der viszeralen Endodermis Untertyp hat viel h&ouml;here Herz-induzierende Aktivit&auml;t korreliert mit relativ erh&ouml;hte Niveaus der Transkripte Codierung BMPs. Die Gata4 Ausdr&uuml;cken Zellen schlie&szlig;lich ausdr&uuml;ckliche Differenzierung Marker Leber-Entwicklung, auch unter Bedingungen, die normalerweise Mesoderm Entwicklung mitmacht. Die Ergebnisse deuten auf Gata4 f&auml;hig zur Angabe der Endodermis Schicksale, die mit zeitlicher und r&auml;umlicher Spezifit&auml;t, die Generierung von Cardiomyocyte Vorfahre von zugeordneten Mesoderm zu erleichtern.

Gata4 leitet die Entwicklung von Herz-induzierende Endodermis von ES-Zellen.

Il fattore di trascrizione Gata4 &egrave; essenziale per la morfogenesi del cuore normale e regola la sopravvivenza, la crescita e la proliferazione di cardiomiociti. Abbiamo testato se Gata4 pu&ograve; specificare cardiomyocyte destino da un gambo senza commit o popolazione di cellule progenitrici, sviluppando un sistema di espressione condizionale di Gata4 nelle cellule staminali embrionali. Troviamo che nelle culture embryoid body contenente anche un basso rapporto di queste cellule, espressione di Gata4 &egrave; sufficiente a migliorare significativamente la generazione di cardiomiociti, tramite un meccanismo non-cella autonomo. Le cellule che esprimono Gata4 non generano cardiaco o altri derivati del mesoderma. Piuttosto, espressione Gata4 dirige lo sviluppo di due tipi di Sox17 + endoderma. Questo include un epCam + Dpp4 + sottotipo dell&#39;endoderma viscerale. Gata4 genera, inoltre, quantit&agrave; simili di epCam + endoderma definitivo Dpp4 arricchito per Cxcr4, FoxA2, FoxA3, Dlx5 e altre trascrizioni caratteristiche. Entrambi i tipi di endoderma express cardiaco-indurre fattori, tra cui antagonisti WNT Dkk1 e Sfrp5, anche se il sottotipo endoderma viscerale ha molta attivit&agrave; di indurre cardiaco maggiore correlazione con livelli relativamente avanzati delle trascrizioni codifica BMPs. Gata4-esprimere cellule marcatori di differenziazione esplicita alla fine dimostrando impegno sviluppo fegato, anche in condizioni che normalmente sostenere lo sviluppo del mesoderma. I risultati suggeriscono che Gata4 &egrave; capace di specificando fates endoderma che facilitano, con specificit&agrave; temporale e spaziale, la generazione dei progenitori del cardiomyocyte dal mesoderma associato.

Gata4 indirizza lo sviluppo dell&#39;endoderma che inducono cardiaco da cellule ES.

&#x8EE2;&#x5199;&#x56E0;&#x5B50;GATA4&#x306F;&#x3001;&#x6B63;&#x5E38;&#x306A;&#x5FC3;&#x81D3;&#x306E;&#x5F62;&#x614B;&#x5F62;&#x6210;&#x306B;&#x5FC5;&#x9808;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x3001;&#x751F;&#x5B58;&#x3001;&#x6210;&#x9577;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5897;&#x6B96;&#x3092;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3059;&#x308B;&#x3002; GATA4&#x306F;&#x3001;&#x30B3;&#x30DF;&#x30C3;&#x30C8;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x524D;&#x99C6;&#x7D30;&#x80DE;&#x96C6;&#x56E3;&#x304B;&#x3089;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x904B;&#x547D;&#x3092;&#x6307;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308C;&#x3070;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x80DA;&#x6027;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;GATA4&#x306E;&#x6761;&#x4EF6;&#x5F0F;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x3082;&#x4F4E;&#x3044;&#x6BD4;&#x7387;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x80DA;&#x69D8;&#x4F53;&#x57F9;&#x990A;&#x306B;&#x304A;&#x3044;&#x3066;&#x3001;GATA4&#x306E;&#x767A;&#x73FE;&#x306F;&#x7D30;&#x80DE;&#x975E;&#x81EA;&#x5F8B;&#x7684;&#x306A;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x5927;&#x5E45;&#x306B;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x751F;&#x6210;&#x3092;&#x9AD8;&#x3081;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5341;&#x5206;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x308F;&#x304B;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002; GATA4&#x767A;&#x73FE;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x3001;&#x5FC3;&#x81D3;&#x3084;&#x4ED6;&#x306E;&#x4E2D;&#x80DA;&#x8449;&#x8A98;&#x5C0E;&#x4F53;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3057;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;&#x3080;&#x3057;&#x308D;&#x3001;GATA4&#x306E;&#x767A;&#x73FE;&#x306F;&#x3001;SOX17 +&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;2&#x7A2E;&#x985E;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3092;&#x6307;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x306F;&#x5185;&#x81D3;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;epCam + DPP4 +&#x30B5;&#x30D6;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x304C;&#x542B;&#x307E;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;GATA4&#x306F;CXCR4&#x3001;FoxA2&#x3001;FoxA3&#x3001;Dlx5&#x3084;&#x4ED6;&#x306E;&#x7279;&#x6027;&#x306E;&#x8EE2;&#x5199;&#x7523;&#x7269;&#x3092;&#x6FC3;&#x7E2E;epCam + DPP4-&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x985E;&#x4F3C;&#x3057;&#x305F;&#x91CF;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; Wnt&#x30A2;&#x30F3;&#x30BF;&#x30B4;&#x30CB;&#x30B9;&#x30C8;DKK1&#x3068;Sfrp5&#x542B;&#x3080;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x6025;&#x884C;&#x5FC3;&#x81D3;&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x56E0;&#x5B50;&#x306F;&#x3001;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x306F;&#x3001;&#x5185;&#x81D3;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x30B5;&#x30D6;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x304C;BMP&#x3092;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C9;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x8EE2;&#x5199;&#x7269;&#x306E;&#x76F8;&#x5BFE;&#x7684;&#x306B;&#x5F37;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3068;&#x76F8;&#x95A2;&#x3057;&#x3066;&#x306F;&#x308B;&#x304B;&#x306B;&#x9AD8;&#x3044;&#x5FC3;&#x81D3;&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x6D3B;&#x6027;&#x3092;&#x6709;&#x3059;&#x308B;&#x304C;&#x3002; GATA4&#x767A;&#x73FE;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x3001;&#x6700;&#x7D42;&#x7684;&#x306B;&#x3042;&#x3063;&#x3066;&#x3082;&#x901A;&#x5E38;&#x306F;&#x4E2D;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3092;&#x30B5;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3059;&#x308B;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x809D;&#x81D3;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3078;&#x306E;&#x30B3;&#x30DF;&#x30C3;&#x30C8;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x5206;&#x5316;&#x30DE;&#x30FC;&#x30AB;&#x30FC;&#x3092;&#x767A;&#x73FE;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;GATA4&#x306F;&#x3001;&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x4E2D;&#x80DA;&#x8449;&#x304B;&#x3089;&#x3001;&#x6642;&#x9593;&#x7684;&#xB7;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x7279;&#x7570;&#x6027;&#x3068;&#x3001;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x524D;&#x99C6;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x751F;&#x6210;&#x3092;&#x4FC3;&#x9032;&#x3059;&#x308B;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x904B;&#x547D;&#x3092;&#x6307;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x53EF;&#x80FD;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;

GATA4&#x306F;&#x3001;ES&#x7D30;&#x80DE;&#x304B;&#x3089;&#x5FC3;&#x7B4B;&#x8A98;&#x5C0E;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3092;&#x6307;&#x793A;

&#xC804;&#xC0AC; &#xC778;&#xC790; Gata4 &#xC815;&#xC0C1; &#xC2EC;&#xC7A5; morphogenesis &#xC704;&#xD574; &#xD544;&#xC218;&#xC801; &#xC774;&#xBA70;, &#xC0DD;&#xC874;, &#xC131;&#xC7A5;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; cardiomyocytes&#xC758; &#xD655;&#xC0B0;&#xC744; &#xC870;&#xC808;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xACBD;&#xC6B0; Gata4 &#xBBF8; &#xBC1C;&#xB2EC; &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C; gata4&#xC758; &#xC870;&#xAC74;&#xC2DD;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC744; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD558; &#xC5EC; &#xCEE4;&#xBC0B;&#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC740; &#xC904;&#xAE30; &#xB610;&#xB294; &#xBFCC;&#xB9AC; &#xC138;&#xD3EC; &#xC778;&#xAD6C; cardiomyocyte &#xC6B4;&#xBA85;&#xC744; &#xC9C0;&#xC815;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xCC3E;&#xB294; embryoid &#xC2E0;&#xCCB4; &#xBB38;&#xD654; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC140;&#xC758; &#xB0AE;&#xC740; &#xBE44;&#xC728;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558;&#xB294;, gata4&#xC758; &#xD45C;&#xD604; cardiomyocytes &#xC140;&#xC744; &#xC790;&#xC728; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC138;&#xB300;&#xB97C; &#xD06C;&#xAC8C; &#xAC15;&#xD654; &#xD558;&#xB294; &#xCDA9;&#xBD84; &#xD55C;&#xAC00;. &#xC2EC;&#xC7A5; &#xB9C8;&#xBE44; &#xB610;&#xB294; &#xAE30;&#xD0C0; mesoderm &#xD30C;&#xC0DD; &#xC0C1;&#xD488; Gata4 &#xD45C;&#xD604; &#xC140; &#xC0DD;&#xC131; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC624;&#xD788;&#xB824;, Gata4 &#xC2DD; Sox17 + endoderm &#xB450; &#xC885;&#xB958;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC744; &#xC9C0;&#xD718;&#xD558; &#xACE0; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;&#xC5D0; epCam + Dpp4 + &#xB0B4;&#xC7A5; endoderm &#xD558;&#xC704; &#xC720;&#xD615; &#xD3EC;&#xD568; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, Gata4 &#xBE44;&#xC2B7;&#xD55C; &#xC591;&#xC758; epCam + Dpp4-&#xD655;&#xC2E4; &#xD55C; endoderm Cxcr4, FoxA2, FoxA3, Dlx5 &#xBC0F; &#xAE30;&#xD0C0; &#xD2B9;&#xC131; &#xC131;&#xC801; &#xC99D;&#xBA85;&#xC11C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD48D;&#xBD80; &#xD558; &#xAC8C; &#xC0DD;&#xC131; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB450; &#xAC00;&#xC9C0; &#xC720;&#xD615;&#xC758; endoderm &#xC775;&#xC2A4;&#xD504;&#xB808;&#xC2A4; &#xB0B4;&#xC7A5; endoderm &#xD558;&#xC704;&#xB294; &#xD6E8;&#xC52C; &#xB354; &#xB192;&#xC740; &#xC2EC;&#xC7A5; &#xC720;&#xB3C4; &#xD65C;&#xB3D9; &#xC131;&#xC801; BMPs &#xC778;&#xCF54;&#xB529; &#xC0C1;&#xB300;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xB41C; &#xC218;&#xC900;&#xC758; Dkk1 &#xBC0F; Sfrp5, WNT &#xAE38; &#xD56D; &#xC81C;&#xB97C; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558; &#xC5EC; &#xC2EC;&#xC7A5; &#xB9C8;&#xBE44; &#xC720;&#xBC1C; &#xC694;&#xC778;. &#xACB0;&#xAD6D; &#xC775;&#xC2A4;&#xD504;&#xB808;&#xC2A4; &#xBD84;&#xD654; &#xB9C8;&#xCEE4; &#xC815;&#xC0C1;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; mesoderm &#xAC1C;&#xBC1C; &#xC9C0;&#xC6D0; &#xC870;&#xAC74; &#xC5D0;&#xC11C;&#xB3C4; &#xAC04; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC5D0; &#xD5CC;&#xC2E0;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC8FC;&#xB294; &#xC140; Gata4 &#xD45C;&#xD604; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xACB0;&#xACFC; gata4&#xAC00; &#xC9C0;&#xC815; endoderm &#xC6B4;&#xBA85;&#xC744; &#xC2DC;&#xAC04;&#xC801; &#xBC0F; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801; &#xD2B9;&#xC774;&#xC131;&#xC73C;&#xB85C; &#xAD00;&#xB828;&#xB41C; mesoderm&#xC5D0;&#xC11C; cardiomyocyte progenitors&#xC758; &#xC0DD;&#xC131;&#xC744; &#xCD09;&#xC9C4; &#xD558;&#xB294; &#xC218; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Gata4 &#xC2EC;&#xC7A5; &#xC720;&#xB3C4; endoderm ES &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC744; &#xC9C0;&#xD718;&#xD558; &#xACE0; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

El Gata4 factor de transcripci&#xF3;n es esencial para la morfog&#xE9;nesis normal del coraz&#xF3;n y regula la supervivencia, el crecimiento y la proliferaci&#xF3;n de los cardiomiocitos. Hemos probado si se puede especificar el destino Gata4 cardiomiocitos a partir de un tallo sin compromiso o de la poblaci&#xF3;n de c&#xE9;lulas progenitoras, mediante el desarrollo de un sistema para la expresi&#xF3;n condicional de Gata4 en las c&#xE9;lulas madre embrionarias. Encontramos que en las culturas del cuerpo embrioides que contenga incluso una baja proporci&#xF3;n de estas c&#xE9;lulas, la expresi&#xF3;n de GATA4 es suficiente para mejorar significativamente la generaci&#xF3;n de cardiomiocitos, a trav&#xE9;s de un mecanismo no-celular-aut&#xF3;noma. Las c&#xE9;lulas que expresan Gata4 no generan derivados de mesodermo card&#xED;aco o de otra &#xED;ndole. Por el contrario, la expresi&#xF3;n Gata4 dirige el desarrollo de dos tipos de endodermo + Sox17. Esto incluye una EpCAM + + DPP4 subtipo del endodermo visceral. Adem&#xE1;s, Gata4 genera una cantidad similar de DPP-4-EpCAM + endodermo definitivo enriquecido para CXCR4, FOXA2, FoxA3, Dlx5 y otras transcripciones caracter&#xED;sticos. Ambos tipos de endodermo expresas cardiaca inductores de factores, incluyendo los antagonistas de WNT DKK1 y Sfrp5, aunque el subtipo endodermo visceral, tiene mucho m&#xE1;s alto cardiaca actividad inductora de la correlaci&#xF3;n con los niveles relativamente elevados de codificaci&#xF3;n de las transcripciones BMP. Las c&#xE9;lulas que expresan el tiempo Gata4 expresar marcadores de diferenciaci&#xF3;n que muestran compromiso con el desarrollo del h&#xED;gado, incluso en condiciones que normalmente apoyan el desarrollo del mesodermo. Los resultados sugieren que Gata4 es capaz de especificar los destinos que facilitan el endodermo, con una especificidad temporal y espacial, la generaci&#xF3;n de cardiomiocitos progenitores del mesodermo asociado.

Gabriel E. Rosenfeld

Department of Surgery

Weill Cornell Medical College of Cornell University

A Reverse Genetic Approach to Test Functional Redundancy During Embryogenesis

Gabriel E. Rosenfeld

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Weill Cornell Medical College of Cornell University

A Reverse Genetic Approach to Test Functional Redundancy During Embryogenesis

Department of Surgery