Orphan Nuclear Receptor TLX (NR2E1) in Regulation of Cell Reproduction and Differentiation

Abstract

Jaderné receptory zahrnují rozsáhlou rodinu transkripčních faktorů, které jsou silnými regulátory tkáňového metabolismu, homeostázy a vývoje tkáně živočišných druhů včetně člověka. Jsou zvláště zajímavé pro svoji schopnost reagovat na vyvázání hormonů, metabolitů, xenobiotik či uměle vytvořených molekul a převést interakci s těmito malými lipofilními molekulami do specifického regulačního signálu. Při hledání jaderných receptorů, jejichž úloha by mohla být kritická pro nervovou tkáň u bezobratlých a zachovalá během vývoje živočichů, jsme identifikovali blízký homolog TLX obratlovců u ploštěnky Schmidtea mediterranea. Ploštěnky představují velmi slibný biologický model pro studium tkáňové homeostázy a regenerace. Ploštěnky jsou schopny vstřebávat vlastní tkáně a použít je jako zdroj energie během hladovění, a pomocí neoblastů znovu vytvořit celé svoje tělo při dostatku potravy. Informatická analýza veřejně přístupných dat sekvenovacího projektu Schmidtea mediterranea ukázala, že genom planarií obsahuje minimálně jeden gen s vysokým stupněm podobnosti s genem tlx obratlovců. Klonovali jsme kompletní CDS (coding DNA sequence of cDNA) a charakterizovali jsme gen funkčně. Ukázali jsme, že TLX (NR2E1) vykazuje u ploštěnky a obratlovců vysokou podobnost v jejich celé délce kódující...

Nuclear receptors constitute a large family of transcription factors that are powerful regulators of animal tissue metabolism, homeostasis, tissue maintenance and development. They are particularly attractive for their ability to respond to the binding of hormones, metabolites, xenobiotics and artificially prepared molecules and transmit the interaction with these small lipophylic molecules to specific regulatory potential. In search for nuclear receptors that are likely to be critical for neural tissues in invertebrates and conserved during the evolution of animals, we have identified a close homologue of vertebrate TLX in a planarian Schmidtea mediterranea. Planaria represent very promising biological model systems for studies on tissue maintenance and regeneration. Planaria are able to resorb their tissues and use them as sources of energy during fasting and they re-build their bodies from neoblasts when food is plentiful. Our search in Schmidtea mediterranea's publicly accessible genome sequencing data indicated that planarian genome contains at least one gene with a high degree of similarity to vertebrate TLX. We cloned full length CDS (coding DNA sequence of cDNA) and characterized the gene functionally. This showed that the planarian and vertebrate NR2E1 are highly similar...