Developmental Dynamics

Background: Aberrant signaling between germ cells and somatic cells can lead to reproductive disease and depends on diffusible signals, including transforming growth factor‐beta (TGFB) ‐family proteins. The TGFB‐family protein Gsdf (gonadal soma derived factor) controls sex determination in some fish and is a candidate for mediating germ cell/soma signaling. Results: Zebrafish expressed gsdf in somatic cells of bipotential gonads and expression continued in ovarian granulosa cells and testicular Sertoli cells. Homozygous gsdf knockout mutants delayed leaving the bipotential gonad state, but then became a male or a female. Mutant females ovulated a few oocytes, then became sterile, accumulating immature follicles. Female mutants stored excess lipid and down‐regulated aromatase, gata4, insulin receptor, estrogen receptor, and genes for lipid metabolism, vitellogenin, and steroid biosynthesis. Mutant females contained less estrogen and more androgen than wild‐types. Mutant males were fertile. Genomic analysis suggests that Gsdf, Bmp15, and Gdf9, originated as paralogs in vertebrate genome duplication events. Conclusions: In zebrafish, gsdf regulates ovarian follicle maturation and expression of genes for steroid biosynthesis, obesity, diabetes, and female fertility, leading to ovarian and extra‐ovarian phenotypes that mimic human polycystic ovarian syndrome (PCOS), suggesting a role for a related TGFB signaling molecule in the etiology of PCOS. Developmental Dynamics 246:925–945, 2017. © 2017 Wiley Periodicals, Inc.

Mutations in the TBX22 gene have been identified recently in patients with the X‐linked cleft palate and ankyloglossia syndrome, suggesting that the TBX22 transcription factor plays an important role in palate development. However, because ankyloglossia has been reported in the majority of patients with TBX22 mutations, it has been speculated that the cleft palate phenotype is secondary to defective fetal tongue movement. To understand the role of TBX22 in disease pathogenesis and in normal development, it is necessary to carry out a detailed temporal and spatial gene expression analysis. We report here the isolation and developmental expression analysis of the mouse homolog Tbx22. The mouse Tbx22 gene encodes a putative protein of 517 amino acid residues, which shares 72% overall amino acid sequence identity with the human TBX22 protein. By using interspecific backcross analysis, we have localized the Tbx22 gene to mouse chromosome X, in a region syntenic to human chromosome Xq21, where the TBX22 gene resides, indicating that Tbx22 is the ortholog of human TBX22. Our in situ hybridization analysis shows that Tbx22 is expressed in a temporally and spatially highly restricted pattern during mouse palate and tongue development. Together with the mutant phenotypes in human patients, our data indicate a primary role for Tbx22 in both palate and tongue development. © 2002 Wiley‐Liss, Inc.

Tbx2 belongs to the T‐box transcription factor gene family and is expressed in a variety of tissues and structures throughout development, although not all expression domains have been thoroughly described. Two areas of segmented expression along the rostral‐caudal axis of E10.5–11.5 embryos were identified as inter‐somitic vessels and dorsal root ganglia. In addition, Tbx2 expression is observed during somitogenesis beginning at E9.5, both in the posterior half of prospective somites and in a progressively restricted pattern in recently formed somites. Developmental Dynamics 235:3080–3084, 2006. © 2006 Wiley‐Liss, Inc.

The node, or its zebrafish equivalent, Kupffers Vesicle (KV), is thought to generate laterality cues through cilia‐dependent signaling. An interaction between Nodal ligands and Nodal antagonists around the node/KV is also required. Here we investigate whether loss of Brachyury/Notail or Tbx16/Spadetail disrupts the balance of Nodal ligands (Southpaw) and antagonists (Charon) around Kupffers Vesicle. Reduction of Spadetail or Notail disrupts expression of southpaw in the perinodal domains flanking Kupffers Vesicle. Similar to what was published for Notail, we find Spadetail is also required for expression of charon. We present evidence for the model that Notail has a direct role in regulating the charon promoter. In particular, a flanking genomic region with putative Notail binding sites can drive KV expression of a reporter in a Notail‐dependent fashion. This region also contains motifs for CSL/RBP‐J/Su(H). Consistent with this, we find charon expression is strongly Notch‐dependent whereas perinodal southpaw expression is not. Developmental Dynamics 236:2131–2146, 2007. © 2007 Wiley‐Liss, Inc.

The T‐box gene family, encoding related DNA‐binding transcriptional regulators, plays an essential role in controlling many aspects of embryogenesis in a wide variety of organisms. The T‐box genes exhibit diverse patterns of spatial and temporal expression in the developing embryo, and both genetic and molecular embryological studies have demonstrated their importance in regulating cell fate decisions that establish the early body plan, and in later processes underlying organogenesis. Despite these studies, little is known of either the regulation of the T‐box genes or the identities of their transcriptional targets. The aim of this review is to examine the diverse yet conserved roles of several T‐box genes in regulating early patterning in chordates and to discuss possible mechanisms through which this functional diversity might arise. Developmental Dynamics 229:201–218, 2004. © 2003 Wiley‐Liss, Inc.

A long and productive history in biomedical research defines the chick as a model for human biology. Fundamental discoveries, including the description of directional circulation propelled by the heart and the link between oncogenes and the formation of cancer, indicate its utility in cardiac biology and cancer. Despite the more recent arrival of several vertebrate and invertebrate animal models during the last century, the chick embryo remains a commonly used model for vertebrate biology and provides a tractable biological template. With new molecular and genetic tools applied to the avian genome, the chick embryo is accelerating the discovery of normal development and elusive disease processes. Moreover, progress in imaging and chick culture technologies is advancing real‐time visualization of dynamic biological events, such as tissue morphogenesis, angiogenesis, and cancer metastasis. A rich background of information, coupled with new technologies and relative ease of maintenance, suggest an expanding utility for the chick embryo in cardiac biology and cancer research. Developmental Dynamics 243:216–228, 2014. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

MicroRNA, được xử lý bởi enzyme RNAase III Dicer, là các RNA nhỏ nội sinh không mã hóa dài khoảng 22 nucleotide. Chức năng của Dicer trong sự phát triển của hệ thần kinh trung ương (CNS) của chuột chưa được hiểu rõ. Ở đây, chúng tôi cho thấy rằng việc xóa Dicer một cách cụ thể trong CNS và vỏ não bằng hai dòng Cre dẫn đến giảm số lượng tế bào tiền thân, sự khác biệt tế bào thần kinh bất thường và thành vỏ mỏng hơn. Việc xóa Dicer không hoàn chỉnh trong giai đoạn phôi thai sớm góp phần vào sự phát triển bình thường của các tế bào thần kinh sinh ra sớm trong vỏ não và các tế bào thần kinh vận động trong tuỷ sống. Tuy nhiên, vào giai đoạn phôi thai muộn khi Dicer bị xóa bỏ hoàn toàn trong CNS, sự di chuyển của các tế bào thần kinh sinh ra muộn ở vỏ não, sự mở rộng và phân hóa của các tiền thân tế bào oligodendrocyte trong tuỷ sống bị ảnh hưởng lớn. Nghiên cứu của chúng tôi về các thời điểm khác nhau khi xóa Dicer cho thấy tầm quan trọng của con đường microRNA trung gian Dicer trong việc điều tiết các giai đoạn khác nhau của sự tạo ra tế bào thần kinh và tế bào hỗ trợ trong quá trình phát triển của CNS. Động lực học phát triển 238:2800–2812, 2009. © 2009 Wiley‐Liss, Inc.

Mặc dù các cơ chế phân tử dưới nhiều sự kiện phát triển được bảo tồn qua các taxa động vật có xương sống, tính dễ biến đổi ở đỉnh của chuỗi xác định giới tính (SD) đã được thể hiện từ việc bốn gen SD chính đã được xác định: Sry ở động vật có vú; DMRT1 ở gà; Dmy ở cá medaka; và DM‐W của Xenopus laevis. Đa dạng này được cho là có liên quan đến sự thay đổi của các nhiễm sắc thể giới tính, điều này có thể xảy ra thường xuyên hơn ở cá và các động vật biến nhiệt khác so với động vật có vú và chim theri. Gần đây, bốn ứng cử viên mới cho các gen SD ở động vật có xương sống đã được báo cáo, tất cả đều ở cá. Những gen này bao gồm amhy trong cá pejerrey Patagonia, Gsdf trong Oryzias luzonensis, Amhr2 trong cá fugu và sdY trong cá hồi cầu vồng. Những nghiên cứu này cung cấp một cơ hội tốt để suy luận các mô hình từ bức tranh dường như hỗn loạn của các hệ thống xác định giới tính. Ở đây, chúng tôi xem xét những tiến bộ gần đây trong việc hiểu biết về các gen SD chính trong cá. Developmental Dynamics 242:339–353, 2013. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Tái tạo hoàn toàn các mô và cơ quan phức tạp thường bị ngăn cản bởi các phản ứng xơ hóa dẫn đến hình thành sẹo. Cá, kỳ nhông và lươn non là một trong số ít động vật có xương sống có khả năng tái tạo các chi bị mất, và quá trình này dường như tái hiện sự phát triển ontogenetic của cấu trúc trong hầu hết các khía cạnh. Công trình gần đây đã tiết lộ khả năng tái tạo xuất sắc trong một số mô thú mỏ vịt: da phôi hoặc da thai nhi và tai của chuột MRL. Phân tích hai hệ thống này cho thấy rằng các quá trình tăng trưởng và hình thái tái tạo để hình thành các cấu trúc mới như nang lông có thể liên quan đến việc điều chỉnh đáp ứng viêm đối với chấn thương theo cách giảm xơ hóa và hình thành mô sẹo. Chúng tôi xem xét các bằng chứng cho thấy việc điều chỉnh này bao gồm các thay đổi trong tín hiệu cytokine và có thể liên quan đến các đặc tính của ma trận ngoại bào do các yếu tố như axit hyaluronic và các “bề mặt chống dính” như tenascin-C tác động. Các nghiên cứu mới và công trình cổ điển về khả năng tái tạo chi ở động vật lưỡng cư sẽ được xem xét, tập trung vào mất khả năng này ở các chi sau của lươn anuran prometamorphic và quan điểm cho rằng việc thay đổi các đặc tính của hệ miễn dịch cũng có thể là nguyên nhân cho tiềm năng tái tạo suy giảm trong hệ thống này. Cuối cùng, chúng tôi xem xét các công trình gần đây trong miễn dịch học so sánh và phát triển, điều này dấy lên khả năng rằng những thay đổi phát sinh trong khả năng tái tạo có thể là kết quả của những thay đổi tiến hóa trong hoạt động tế bào của hệ miễn dịch. Phát triển động học 226:268–279, 2003.© 2003 Wiley‐Liss, Inc.