Role of transcription factors MEIS in the origin and development of the neural crest

Abstract

Unique to the vertebrate embryo, neural crest cells represent a multipotent cell population that migrates throughout the body and gives rise to a multitude of different types of cells and tissues. Cranial neural crest cells populate the developing pharyngeal arches and establish skeletogenic condensations that generate the future bones and cartilages of the face and neck. Moreover, these cells send out and receive signals from adjacent tissues of non-neural crest origin, such as the mandibular epithelium and muscle precursor cells. Such reciprocal interactions give rise to organs and structures, for instance, to the tongue. The aim of this work was to elucidate the roles of homeodomain-containing MEIS transcription factors in neural crest cells and in craniofacial development, by using a mouse model with conditional inactivation of Meis2 gene in neural crest cells. We show that transcription factor MEIS2 is expressed in the medial region of the developing mandible and in the developing tongue. Conditional Meis2 inactivation using the Wnt1-Cre2 mouse strain caused mandible and tongue hypoplasia, and ectopic bone formation at the expense of tongue development. These mandibular arch anomalies were accompanied by the loss of Hedgehog signaling in the mandibular epithelium, expanded RUNX2 expression in...

(SLOVAK) Jedinečná u stavovcov, neurálna lišta predstavuje multipotentnú bunkovú populáciu, ktorá migruje cez telo a dáva vznik množstvu rôznych typov buniek a tkanív. Bunky hlavovej neurálnej lišty osídľujú vyvíjajúce sa faryngové oblúky a zakladajú skeletogénne kondenzácie, ktoré vytvárajú budúce kosti a chrupky tváre a krku. Tieto bunky tiež vysielajú a prijímajú signály zo susedných tkanív ne-neurálneho pôvodu, akými sú napríklad mandibulárny epitel a prekurzory svalových buniek. Takéto vzájomné interakcie dávajú vznik orgánom a štruktúram, ako napríklad jazyku. Cieľom tejto práce bolo objasniť úlohy transkripčných faktorov MEIS, obsahujúcich homeodoménu, v bunkách neurálnej lišty a behom kraniofaciálneho vývoja, a to prostredníctvom myšieho modelu s kondicionálnou inaktiváciou Meis2 génu v bunkách neurálnej lišty. V našej práci ukazujeme, že transkripčný faktor MEIS2 je exprimovaný v mediálnej oblasti vyvíjajúcej sa mandibuly (dolnej čeľuste) a vo vyvíjajúcom sa jazyku. Kondicionálna inaktivácia Meis2 v bunkách neurálnej lišty prostredníctvom myšej línie Wnt1-Cre2 vedie k hypoplázii jazyka a mandibuly, ako i k tvorbe ektopickej kosti na úkor vývoja jazyka. Tieto anomálie súvisiace s mandibulárnym oblúkom sú sprevádzané stratou Hedgehog signalizácie v mandibulárnom epiteli, rozšírenou expresiou...