Endoteliali Segnalazione Nella Morfogenesi Renale: Un Ruolo Per Le Forze Emodinamiche

Current Biology : CB. Mar, 2002  |  Pubmed ID: 11909536

La presenza locale di cellule endoteliali sembra necessaria per il corretto sviluppo embrionale di diversi organi. Tuttavia, i segnali coinvolti sono sconosciuti. Il glomerulo è generato dalla coalescenza dei podociti intorno un capillari sottocutanei ed è il sito di ultrafiltrazione del sangue. In assenza di vasi, Assemblea glomerulare non si verificano. Descriviamo le mutazioni del Danio rerio che impediscono glomerulogenesis. Tutti i mutanti visualizzano disfunzione cardiaca. Interferenze farmacologiche con gittata cardiaca e laser focale dell'occlusione del vaso allo stesso modo evitare la formazione di glomerulare. La caratteristica unificante di tutte queste perturbazioni è assenza di flusso di sangue. Troviamo che espressione di matrix metalloproteinase-2 (MMP-2), conosciuto in altri sistemi per essere regolato in modo stretch-reattivo, è in renale cellule endoteliali ed è regolata dal flusso, suggerendo che un evento di MMP-2-sensibili possa essere a valle del segnale correlato al flusso. A sostegno di ciò, blocco dell'attività di MMP-2 da iniezione di TIMP-2 non perturbare la circolazione ma prevenire Assemblea glomerulare. Così, flusso vascolare è necessaria per il montaggio glomerulare, probabilmente agendo tramite un sistema di segnalazione stretch-reattivo nella parete del vaso.

Un Difetto in Un Romanzo Chinasi Nek-famiglia Causa Malattia Cistica Renale Nel Topo E Nello Zebrafish

Development (Cambridge, England). Dec, 2002  |  Pubmed ID: 12421721

I risultati di mutazione murina autosomica recessiva giovanile cistica renale (jck) nella malattia del rene policistico. Abbiamo identificato nei topi jck una mutazione in Nek8, un romanzo e altamente conservato membro della famiglia della chinasi Nek. Espressione in vitro di mutato Nek8 risultati in allargata, cellule multinucleate con un citoscheletro di actina anormale. Per confermare che un difetto nel gene della Nek8 può causare la malattia cistica, abbiamo eseguito un'analisi cross-specie: iniezione di embrioni di zebrafish con un oligonucleotide antisenso oligonucleotides corrispondente ortholog di Nek8 ha portato alla formazione di cisti pronefrico. Questi risultati dimostrano che analisi comparativa della funzione genica in sistemi modello diverso rappresenta un potente mezzo per annotare la funzione del gene.

Le Mutazioni Di Codifica INVERSINA INVS Causano Nefronoftisi Tipo 2, Che Collega La Malattia Cistica Renale Alla Funzione Di Ciliari E Determinazione Asse Sinistra-destra

Nature Genetics. Aug, 2003  |  Pubmed ID: 12872123

Nefronoftisi (NPHP), una malattia cistica renale, autosomica recessiva, conduce ad insufficienza renale cronica nei bambini. I geni mutati nel NPHP1 e NPHP4 sono stati identificati, e un locus gene associato nefronoftisi infantile (NPHP2) è stato mappato. Il fenotipo renale di NPHP2 combina le caratteristiche cliniche della NPHP e malattia del rene policistico (PKD). Qui, ci identifichiamo INVERSINA (INVS) come il gene mutato in NPHP2 con e senza situs inversus. Vi mostriamo l'interazione molecolare di inversione con nephrocystin, il prodotto del gene mutato nel NPHP1 e interazione di nephrocystin con la beta-tubulina, una componente principale di ciliari. Mostriamo che nephrocystin, inversione e beta-tubulina colocalize per ciglia primarie di cellule tubulari renali. Inoltre, produciamo un fenotipo cistica renale PKD-like e randomizzazione del cuore looping di atterramento di espressione invs nello zebrafish. L'interazione e la presenza di ciglia di inversione, nephrocystin e beta-tubulina collegare aspetti patogenetici della NPHP per PKD, funzione ciliari e determinazione asse sinistra-destra.

Zebrafish Sviluppo Renale

Methods in Cell Biology. 2004  |  Pubmed ID: 15602890

Sviluppo Del Rene E La Malattia Del Danio Rerio

Journal of the American Society of Nephrology : JASN. Feb, 2005  |  Pubmed ID: 15647335

Disfare la patogenesi molecolare della malattia umana presenta molte sfide sperimentali, non ultimo dei quali è che gli esperimenti sugli esseri umani sono generalmente malvista. Organismi modello, tra cui il Danio zebrato, permettono analisi sperimentale di funzione del gene e la caratterizzazione dettagliata dei processi di malattia. Zebrafish hanno maturato come organismo modello vertebrati ora che sono strumenti genetici per mirati "atterramento" e imparziale mutagenesi approcci in mano. Il pronefro larvale di pesce è un rene rilevante in cui perseguire molti aspetti della malattia e lo sviluppo del rene umano. Questa breve rassegna delinea recenti progressi nell'applicazione del pronefro zebrafish per problemi di salute umana e sviluppo.

Cilia-driven Fluido Il Pronefro Zebrafish, Cervello E Vescicola Di Kupffer è Richiesto Per La Normale Organogenesi

Development (Cambridge, England). Apr, 2005  |  Pubmed ID: 15790966

Cilia, come organelli motili e sensoriali, è stati implicati nello sviluppo normale, così come malattie, tra cui la malattia cistica renale, idrocefalo e situs inversus. In epiteli renali, ciglia è proposti per essere non motili organelli sensoriali, mentre nel nodo mouse, due ciglia popolazioni, motili e non motili sono state proposte per regolamentare situs. Mostriamo che le ciglia in zebrafish larvale rene, il midollo spinale e della vescicola di Kupffer è motili, suggerendo che il flusso del fluido è una caratteristica comune di ciascuno di questi organi. Interruzione della struttura ciglia o motilità ha portato nella formazione di cisti pronefrico, idrocefalo e difetti asimmetria sinistra-destra. I dati mostrano che perdita di fluido porta ad accumulo di liquidi, che può rappresentare per patologie di organo distensione nel rene e cervello. Vescicola di Kupffer, perdita di flusso è associato con perdita di patterning di sinistra-destra, che indica che il meccanismo di 'flusso nodale' di generare situs è conservato nei vertebrati mammiferi.

Roundabout4 è Essenziale Per L'angiogenesi in Vivo

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. May, 2005  |  Pubmed ID: 15849270

Modelli stereotipati delle reti neuronali e vascolari suggeriscono che specifici programmi genetici strettamente controllano determinazione del percorso e, di conseguenza, meccanismi di angiogenesi e assone-guida. Il nostro studio si concentra su un membro della famiglia dei recettori, che tradizionalmente mediare repulsione dalla linea mediana della rotonda. Qui, ci caratterizzano un quarto membro di questa famiglia, roundabout4 (robo4), che è la rotatoria predominante (robo) che è espresso nel sistema vascolare embrionale di Danio rerio. Approcci di atterramento e sovraespressione genica mostrano che robo4 è essenziale per la coordinata simmetrica e diretto che spuntano delle navi intersomitic e fornire approfondimenti meccanicistici in questo processo. Inoltre, gene umano robo4 funzionalmente compensa per la perdita di funzione del gene robo4, suggerendo la conservazione evolutiva. Questo articolo riporta una funzione endoteliale per un gene robo nei vertebrati in vivo.

Scambiatore Di Anioni Di Slc4a2/ae2 Zebrafish: CDNA Clonazione, Mappatura, Caratterizzazione Funzionale E Localizzazione

American Journal of Physiology. Renal Physiology. Oct, 2005  |  Pubmed ID: 15914778

Sebbene il Danio rerio è stato utilizzato sempre più per lo studio dello sviluppo del rene pronefrico, studi di trasportatori ionici renali e canali of the zebrafish rimangono pochi. Riportiamo la clonazione del cDNA e caratterizzazione dell'anione AE2 scambiatore ortholog dal rene di zebrafish, slc4a2/ae2. Il gene ae2 nel gruppo Sollevatore 2 codifica un polipeptide di 1.228 aa espositrici 64% aa identità con mouse AE2a. I confini introne-esone del gene ae2 zebrafish sono quasi identici a quelli dei geni umani e roditori. Ibridazione in situ intero-monta rileva ae2 mRNA nel mesencefalo prospettico come primi come la fase cinque-somite, allora più successivamente dentro la primordia pronefrico e il dotto pronefrico formano, dove persiste attraverso postfertilization 72 h (hpf). Zebrafish Ae2 espressa in ovociti di Xenopus laevis da intermediario Na (+)-indipendente, electroneutral (36)Cl(-)/Cl(-) scambio moderatamente sensibile all'inibizione da DIDS, è inibito da acidi pH intracellulare e da pH acido extracellulare, ma attivato da ammonio (acidificante) e da ipertonicità. Zebrafish Ae2 anche da intermediario Cl(-)/HCO(3)(-) scambio a X. laevis ovociti e si accumula in o vicino la membrana del plasma in celle transfected HEK-293. In embrioni di zebrafish di 24-48 hpf, la localizzazione predominante ma non esclusiva del polipeptide Ae2 è la membrana apicale delle cellule epiteliali del dotto pronefrico. Così Ae2 assomiglia a sua orthologs dei mammiferi in funzione e meccanismo di regolazione acuta ma differisce nella sua espressione preferenzialmente apicale nel rene. Questi risultati informerà prove del ruolo di Ae2 in zebrafish sviluppo renale e la funzione.

Organizzazione Dell'apparato Di Filtrazione Pronefrico Nello Zebrafish Richiede Nefrina, Podocina E Mosaico Occhi Proteina Dominio FERM

Developmental Biology. Sep, 2005  |  Pubmed ID: 16102746

Podociti sono cellule specializzate del rene che formano la barriera di filtrazione del sangue nel glomerulo renale. La funzione di barriera dei podociti dipende lo sviluppo di complessi di adesione cellula-cellula specializzata chiamato fessura-diaframmi che si formano tra i processi del piede Podocita circostanti vasi sanguigni glomerulare. Fallimento della slit-diaframma a forma si traduce in perdita di proteine ad alto peso molecolare nel filtrato del sangue e delle urine, una condizione chiamata proteinuria. In questo lavoro, testiamo se il pronefro zebrafish può essere utilizzato come un sistema di analisi per lo sviluppo della funzione glomerulare con l'obiettivo di identificare componenti romanzo di slit-diaframma. Abbiamo caratterizzato in primo luogo la funzione dell'omologo di zebrafish di Nefrina, il gene malattia associato con la sindrome nefritica congenita di tipo finlandese e podocina, il gene mutato in autosomica recessiva sindrome nefrosica steroido-resistente. Podocina e Zebrafish Nefrina sono stati specificamente espresso in pronefrico podociti e necessaria per lo sviluppo della struttura cellulare pronefrico Podocita. Ultrastructurally, perturbazione della Nefrina o podocina espressione ha provocato una perdita di slit-diaframmi a 72 e 96 h post-fertilization e fallimento ai processi di forma normale Podocita piede. Troviamo anche che l'espressione degli occhi banda 4.1/FERM dominio gene mosaico in podociti è necessaria per la corretta formazione delle giunzioni slit-membrana cellula-cellula. Un test funzionale della barriera di filtrazione glomerulare ha rivelato che assenza di normali Nefrina, Podocina o mosaico occhi espressione risultati in perdita di discriminazione di filtrazione glomerulare e aberrante passaggio di sostanze ad alto peso molecolare nel filtrato glomerulare.

Polycystin-2 Immunolocalization E Funzione Nello Zebrafish

Journal of the American Society of Nephrology : JASN. Oct, 2006  |  Pubmed ID: 16943304

Polycystin-2 funziona come un catione-permeabile transient receptor potenziale canale ionico nelle cellule epiteliali renali e quando mutato provoca umano rene policistico autosomico dominante. Per ulteriore esplorazione delle funzioni in vivo di Polycystin-2, questo studio ha esaminato l'espressione e la funzione durante l'embriogenesi zebrafish. PKD2 mRNA è ubiquitously espresso, e potrebbe essere confermata la sua presenza nel rene larvale dalla trascrizione inversa-PCR su pronephroi isolati. Immunocolorazione con anticorpi Polycystin-2 anti-zebrafish hanno rivelato l'espressione della proteina in ciglia delle cellule epiteliali renali motili e membrane intracellulari. Localizzazione intracellulare era segmento specifico; nel segmento del nefrone prossimale, Polycystin-2 è stato localizzato basolaterale le membrane delle cellule, mentre nel segmento caudale pronefrico, Polycystin-2 è stata concentrata in vescicole citoplasmatiche subapicale. Polycystin-2 è stata anche espressa nelle cellule muscolari e in una varietà di cellule sensoriali che sono associati con mechanotransduction, comprese le cellule dell'orecchio, l'organo della linea laterale e i placodi olfattivi. Disturbo dell'espressione del mRNA di Polycystin-2 ha portato le cisti renali pronefrico, curvatura asse corpo, organo lateralità difetti e idrocefalo-difetti che potrebbero essere salvati da espressione di un mRNA PKD2 umana. A-frame delezioni nel primo ciclo extracellulare e acide cluster phosphofurin C-terminale di cernita di siti di legame proteina-1 (PACS-1) in coda citoplasmatica causato Polycystin-2 mislocalization alla superficie della cellula apicale. A differenza di mutanti di zebrafish dell'omologo di trasporto della proteina (IFT), formazione di cisti non era associato a difetti di ciglia e invece correlata con fluido renale ridotta in uscita, espansione delle membrane delle cellule apicali dotto caudale e occlusione del segmento caudale pronefrico nefrone.

Espressione Dinamica Della Osmosensory Canale Trpv4 in Diversi Organi in Via Di Sviluppo in Zebrafish

Gene Expression Patterns : GEP. Feb, 2007  |  Pubmed ID: 17161658

Transient receptor potenziali canali funzionano in un'ampia gamma di tessuti e trasducono stimoli sensoriali. Il canale vanilloidi (capsaicina) TRPV4 è sensibile alle variazioni osmotiche e svolge un ruolo centrale nelle risposte osmoregulatory in una varietà di organismi. Abbiamo clonato un cDNA di trpv4 zebrafish e dosati sua espressione durante l'embriogenesi. TRPV4 è espresso come mRNA materni in embrioni di 4 cellule e successivamente zygotic espressione è osservata per la prima volta nella notocorda formando nella fase uno somite. Espressione di notocorda persiste per 24 hpf quando è osservato ampia espressione nel cervello. A 32 hpf trpv4 espressione si osserva l'endocardio, limitato principalmente per l'endotelio ventricolare. Espressione di basso livello di trpv4 è anche visto da 32-48 hpf nel rene pronefrico con più forte espressione nel segmento del nefrone distale più e nella cloaca. Espressione si osserva anche negli organi di linea laterale a partire da 32 hpf, principalmente nelle cellule dei capelli. A 72 hpf, espressione di trpv4 in organi cuore, reni, cervello e linea laterale persiste mentre espressione nella notocorda è down-regolato.

Nuove Funzioni Per Uno Scambio Di Nucleotide Della Guanina Rho Vertebrato Fattore Epiteli Ciliati

Development (Cambridge, England). Mar, 2007  |  Pubmed ID: 17267448

ARHGEF11 umano, un fattore di scambio di nucleotide PDZ-dominio-contenente Rho guanina (RhoGEF), è stato studiato principalmente nella coltura del tessuto, dove esibisce la capacità trasformante, associa e modula il citoscheletro di actina, regola la crescita dei neuriti e media attivazione di Rho in risposta alla stimolazione da attivato Galpha12/13 o Plexine B1. L'omologo di Mosca della frutta, RhoGEF2, interagisce con la subunità della proteina eterotrimerica G per attivare Rho, associati con i microtubuli e viene richiesto durante la gastrulazione per cambiamenti di forma delle cellule che mediano epiteliali pieghevole. Riportiamo qui, Caratterizzazione funzionale di un omologo di zebrafish di ARHGEF11 che è ubiquitously espresso nelle fasi di blastula e gastrula e si arricchisce nei tessuti neurali e il pronefro durante l'embriogenesi più tardi. Simile al suo omologo umano, zebrafish Arhgef11 stimolato formazione di fibra stress actina nelle cellule in coltura, considerando che la sovraespressione nell'embrione di zebrafish o proteina umana ridotta movimenti gastrulazione. Perdita di funzione esperimenti utilizzando una delezione cromosomica che ingloba il locus arhgef11 e oligonucleotidi antisense oligonucleotides progettati per bloccare o traduzione o splicing, prodotto embrioni con assi curvo ventralmente e un certo numero di altri fenotipi associati con epiteli ciliati. Arhgef11-deficient embrioni mostrati alterata espressione di marcatori di lateralità, ventricoli cerebrali allargata, cisti renali e un numero in eccesso di otoliti nelle vescicole otic. Sebbene cilia formata e furono motili in questi embrioni, polarizzato distribuzione di F-actina e Na (+) / k (+)-ATPasi nei dotti pronefrico è stato disturbato. I nostri studi in embrioni di zebrafish hanno identificato nuove, ruoli essenziali per questo RhoGEF in epiteli ciliati durante lo sviluppo vertebrato.

Tacca Di Segnalazione Controlla La Differenziazione Del Trasporto Epitelio E Cellule Multiciliated Nel Pronefro Zebrafish

Development (Cambridge, England). Mar, 2007  |  Pubmed ID: 17287248

Tubuli epiteliali costituite da più tipi di cellule che sono specializzati per gli aspetti specifici della funzione dell'organo. Nel pronefro zebrafish, cellule multiciliated (MCCs) sono specializzate per la propulsione fluida, considerando che il trasporto di cellule epiteliali recupero sangue filtrato soluti. Questi tipi di cellule sono distribuiti un; sale e pepe ' moda nel pronefro, suggerendo che un meccanismo di inibizione laterale può svolgere un ruolo nella loro differenziazione. Troviamo che il ligando Notch che Jagged 2 è espressa in MCCs e quello notch3 è espresso nelle cellule epiteliali pronefrico. Oligonucleotides atterramento o frastagliato 2 notch3 o mutazione in bomba di mente (nel quale tacca di segnalazione è compromessa), espande notevolmente ciliogenic espressione genica, mentre ion transporter espressione è perduto, che indica che le cellule pronefrico sono transfated di MCCs. al contrario, espressione ectopica del dominio intracellulare Notch1a reprime la differenziazione di MCC. Gamma-secretasi inibizione utilizzando DAPT dimostrato un requisito per la tacca di segnalazione precoce nello sviluppo pronefrico, prima che il pattern di differenziazione MCC è apparente. Sorprendentemente, troviamo che frastagliato 2 knockdown genera ciglia extra ed è sufficiente per salvare il rene cilia mutante doppia bolla. I nostri risultati indicano che frastagliate 2/Notch segnalazione modula il numero di multiciliated contro il trasporto di cellule epiteliali nel pronefro mediante un percorso genetico che coinvolge la repressione di rfx2, un regolatore di transcriptional chiave del programma ciliogenesis.

Il Danio Rerio Fleer Gene Codifica Per Un Regolatore Essenziale Delle Ciglia Tubulina Polyglutamylation

Molecular Biology of the Cell. Nov, 2007  |  Pubmed ID: 17761526

Cilia e corpi basali sono organelli essenziali per un ampio spettro di funzioni, tra cui lo sviluppo della funzione renale, trasporto fluido cerebrospinale, asimmetria sinistra-destra, generazione di fotorecettori segmenti esterni e hedgehog signaling. Mutanti di zebrafish fleer (flr) esibiscono le cisti renali, randomizzato asimmetria sinistra-destra, idrocefalo e rod segmento esterno difetti, suggerendo un difetto pleiotropico in ciliogenesis. Positional cloning flr identificato un tetratricopeptide ripetere proteina omologa alla proteina Caenorhabditis elegans DYF1 che altamente è stato espresso nelle cellule cigliate. FLR pronefrico ciglia era accorciato e ha mostrato una ridotta ampiezza beat, e ciglia olfattive era assenti in mutanti. FLR cilia esposte difetti ultrastrutturali nei microtubuli B-tubuli, simile a axonemes che la mancanza di modifiche di posttranslational tubulina (polyglutamylation o polyglycylation). FLR cilia ha dimostrato una riduzione drammatica tubulina di ciglia polyglutamylated, che indica che flr codifica un romanzo modulatore di tubulina polyglutamylation. Abbiamo anche trovato che l'omologo flr c. elegans, dyf-1, è richiesta anche per polyglutamylation di tubulina in cilia neurone sensoriale. Atterramento di Danio Ttll6, un polyglutamylase di tubulina, eliminato in particolare formazione polyglutamylation e ciglia tubulina placodi olfattivi, simili a flr mutanti. Questi risultati sono le prime prove in vivo tubulina polyglutamylation è richiesto per la struttura e la motilità ciglia vertebrati, che, quando compromessa, risultati in non ciliogenesis.

Espressione Di Orthologs TrpC1 E TrpC6 Nello Zebrafish

Gene Expression Patterns : GEP. May, 2008  |  Pubmed ID: 18378501

Transient receptor potenziali (TRP) geni codificano per le subunità che formano canali ionici selettivi-cazione in una varietà di organismi e di tipi di cellule. Canali TRP servono diverse funzioni che vanno dalla termica, tattile, gusto e osmolar sensori di rilevamento del flusso del fluido. TRPC1 e TRPC6 appartengono alla sottofamiglia TRPC, membri di cui si pensiero per contribuire a diversi eventi cellulari come regolamentato migrazione dei dendriti neuronali, risposte contrattili delle cellule muscolari lisce e mantenimento dell'integrità strutturale dei podociti renali. Ruoli patogeni sono stati suggeriti per TRPC1 in asma e malattia polmonare ostruttiva cronica e disfunzione TRPC6 recentemente era legata alla malattia renale proteinuric. Per esplorare i potenziali ruoli per i canali TRPC in funzione dell'organo zebrafish, abbiamo clonato zebrafish cDNAs trpC1 e trpC6 e indagato loro espressione durante lo sviluppo dello zebrafish. Abbiamo rilevato trpC1 espressione nella testa, nelle cellule che circondano il tratto di efflusso del cuore e le cellule gangliari, nonché lo strato nucleare interno dell'occhio. trpC6 espressione è stato rilevato in testa, pinne pettorali, le cellule endoteliali dell'aorta e cellule muscolari lisce gastrointestinale. I nostri risultati scegliere ruoli di canali TRPC nei diversi tessuti durante lo sviluppo dello zebrafish e suggeriscono che il Danio zebrato può essere un sistema modello idoneo per lo studio della fisiopatologia della TRPC1 e TRPC6 in tipi cellulari specifici.

Alcuni Assembly Richiesto: Hypodysplasia Renale E Il Problema Con I Pezzi Difettosi

Journal of the American Society of Nephrology : JASN. May, 2008  |  Pubmed ID: 18385415

Related1 Saltato Dispari Rivela Un Ruolo Romanzo Per Endoderma Nella Regolazione Renale Contro Il Destino Delle Cellule Vascolari

Development (Cambridge, England). Oct, 2008  |  Pubmed ID: 18787069

Il rene e il sistema vascolare sono intimamente legati sia funzionalmente e durante lo sviluppo, quando nephric e sangue/vascolare cellule progenitrici occupano bande adiacenti del mesoderma in embrioni di zebrafish e rana. Developmental meccanismi che sottendono la differenziazione del rene versus lignaggi di sangue/vascolare rimangono sconosciute. La strana saltato related1 (osr1) gene codifica per un fattore di trascrizione zinc-finger che è intermedia ed espresso il germe anello mesendoderm e successivamente l'endoderma mesoderma, prima l'espressione di marcatori di rene o sangue/vascolare definitivi. Atterramento di osr1 negli embrioni di zebrafish ha provocato una perdita completa, segmento specifico dei progenitori renali anteriore e un aumento compensatorio del numero di cellule di angioblast nella regione del tronco stesso. Istologia ha rivelato una successiva assenza dei tubuli renali, un ingrossamento vena cardinale e dilatazione del plesso venoso posteriore. Renale alterata contro sviluppo vascolare correlato con sviluppo espanso endoderma in osr1 atterramento. Combinato osr1 perdita della funzione e blocco dello sviluppo endoderma di atterramento di sox32/casanova salvato lo sviluppo renale anteriore. I risultati indicano che osr1 attività è necessaria per limitare la differenziazione endoderma da mesendoderm; in assenza di osr1, endoderma in eccesso altera la differenziazione del mesoderma, spostando l'equilibrio dal rene verso lo sviluppo vascolare.

Migrazione Cellulare Collettiva Unità Morfogenesi Del Nefrone Renale

PLoS Biology. Jan, 2009  |  Pubmed ID: 19127979

Organizzazione di tessuti in organi epiteliali è raggiunto durante lo sviluppo di processi combinati di movimenti morfogenetici cella e differenziazione delle cellule. Nel rene, il nefrone è l'unità funzionale di organo. Ogni nefrone è un tubulo epitelio che è suddivisa in segmenti discreti con funzioni di trasporto specifico. Poco è conosciuto circa come segmenti del nefrone sono definiti o come segmenti di acquisiscono la loro caratteristica forma delle cellule e morfologia. Utilizzando la cella dal vivo, in vivo imaging del nefrone pronefrico formante zebrafish, abbiamo trovato che la migrazione di pienamente differenziati conti di cellule epiteliali sia per la posizione finale dei confini di segmento del nefrone e la convoluzione caratteristica del tubulo prossimale. Cellule pronefrico mantengono adherens giunzioni e polarizzato le membrane apicale pennello confine mentre migrano collettivamente. Cellule tubulari individuali presentano protrusioni della membrana basale nel senso del movimento e sembrano stabilire transitorie, fosforilati aderenze positivo chinasi focale di adesione per la membrana basale. Migrazione cellulare continuò in presenza di camptothecin, che indica che tale divisione cellulare fa non migrazione in auto. Allungamento del nefrone è stato, tuttavia, accompagnata da un aumento nel numero di cellule del tubulo, in particolare nel segmento del nefrone distale più, ret1 positivo. L'avvio della migrazione cellulare coincise con l'esordio di flusso del fluido nel pronefro. Blocco completo del flusso del fluido pronefrico impedito la migrazione cellulare e convoluzione nefrone prossimale. Blocco selettivo di flusso del fluido prossimale, filtrazione-driven ha spostato la posizione di convoluzione del tubulo distale e rivelato un ruolo per il flusso di fluido cilia-driven in persistente migrazione delle cellule del nefrone distale. Concludiamo che morfogenesi nefrone sono guidato dalla migrazione di fluido delle cellule epiteliali collettiva, flusso-dipendente entro i confini della membrana basale del tubulo. I nostri risultati stabiliscono legami intimi tra funzione del nefrone, fluido e morfogenesi.

Clonazione, Localizzazione E Funzionale Espressione Dell'elettrogeniche Na + Bicarbonato Che (NBCe1) Da Danio Rerio

American Journal of Physiology. Cell Physiology. Oct, 2009  |  Pubmed ID: 19625604

Mutazioni in elettrogeniche Na + (NBCe1, SLC4A4) nHCO3-che causano acidosi tubulare renale prossimale grave, glaucoma e cataratta negli esseri umani, che indica NBCe1 ha un ruolo fondamentale nell'omeostasi acido-base e trasporto fluido oculare. Per comprendere meglio il ruolo omeostatico e ontogenesi della proteina di NBCe1, noi abbiamo clonato, localizzata e NBCe1 espressione nello zebrafish e ha esaminato le caratteristiche di trasporto quando espresso in ovociti di Xenopus. Zebrafish NBCe1 (zNBCe1) è identico al mammifero NBCe1 pubblicato cDNAs l'80%. Come altri pesci NBCe1 cloni, zebrafish NBCe1 è più simile alla forma del pancreas di mammiferi NBC (Slc4a4-B), ma sembra essere l'isoforma dominante trovato nello zebrafish. Ibridazione in situ di embrioni dimostrato espressione del mRNA nel pronefro rene e occhio da postfertilization 24 h (hpf) e gill e cervello da 120 hpf. Immunohistochemical etichettatura dimostrato espressione nell'occhio di zebrafish adulto e gill. Oligonucleotides atterramento studi dimostrato ruoli nello sviluppo degli occhi e del cervello e causato edema, indicando fluido alterato ed equilibrio elettrolitico. Con l'uso di microelettrodi per misurare il potenziale di membrana (Vm), morsetto di tensione (VC), pH intracellulare (pH(i)), o attività Na + intracellulare (aNa(i)), abbiamo esaminato la funzione di zNBCe1 espressa in ovociti di Xenopus. Zebrafish NBCe1 proprietà di trasporto con NBCe1s dei mammiferi, condivise dimostrando elettrogeniche Na + e HCO3-trasporto così come sensibilità simile di droga, tra cui l'inibizione da 4, 4'--diiso thiocyano-2, 2'-disolfonico stilbene acido e tenidap. Questi dati indicano che NBCe1 nello zebrafish condivide molte caratteristiche con NBCe1 dei mammiferi, tra cui distribuzione tissutale, importanza sistemica acqua ed equilibrio elettrolitico ed elettrogeniche trasporto di Na + e HCO3-. Così zebrafish promettono di essere sistema utile modello per gli studi di fisiologia NBCe1.

Polyglutamylation E Il Gene Fleer

Methods in Cell Biology. 2009  |  Pubmed ID: 20362098

Clonazione E Caratterizzazione Di Un Omologo Di Zebrafish Dell'AQP1 Umana: Un Canale Bifunzionale, Acqua E Gas

American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. Nov, 2010  |  Pubmed ID: 20739606

Le acquaporine mammiferi AQP1, AQP4 e AQP5 hanno dimostrati di funzionare non solo come canali d'acqua, ma anche come canali di gas. Zebrafish hanno due geni che codificano per un omologo AQP1, aqp1a e aqp1b. Nel presente studio, abbiamo clonato il cDNA che codifica per la proteina di zebrafish Aqp1a dell'embrione (hpf) postfertilization 72 h di Danio rerio, così come dalla vescica natatoria dell'adulto. La sequenza di amminoacido dedotta di aqp1a consiste di 260 amminoacidi ed è 59% identico al AQP1 umana. Analizzando la sequenza del DNA genomica, abbiamo individuato quattro esoni del gene aqp1a. Tramite l'ibridazione in situ, aqp1a è espressa transitoriamente nel sistema vascolare in via di sviluppo e negli eritrociti da 16 a 48 ore di sviluppo. Più tardi, a 72 hpf, aqp1a è espresso in ionocytes cutanea e la vescica natatoria. Analisi Western blot dei tessuti adulti rivela che Aqp1a è più altamente espresso nell'occhio e la vescica natatoria. Xenopus oocytes esprimendo aqp1a avere una permeabilità all'acqua osmotica di canale-dipendente (*) (P(f)(*)) che è indistinguibile da quella della AQP1 umana. Sulla base la magnitudine del cambiamento temporaneo di pH superficiale (ΔpH(S)) che sono state registrate come gli ovociti sono stati esposti a mentre o NH(3), concludiamo che zebrafish Aqp1a è permeabile sia mentre e NH(3). Il rapporto (ΔpH(S)(*))((CO)2)/P(f)(*) è circa la metà quello della AQP1 umana e il rapporto (ΔpH(S)(*))(NH3)/P(f)(*) è circa un quarto che di umano AQP1. Così, rispetto umano AQP1, zebrafish Aqp1a ha circa due volte la selettività per mentre sopra NH(3).

Il Fattore Di Trascrizione Foxj1a Zebrafish Regola Funzione Cilia in Risposta a Lesioni E Tratto Epiteliale

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Oct, 2010  |  Pubmed ID: 20937855

Ciglia è essenziali per la funzione dell'organo normale e patterning evolutiva, ma loro ruolo nella lesione e risposte di rigenerazione è sconosciuto. Il ruolo delle ciglia in pregiudizio della sonda, abbiamo analizzato la funzione di foxj1, un regolatore trascrizionale dei geni di ciglia, in risposta al danno tissutale e formazione di cisti renali. Danio foxj1a, ma non foxj1b, è stato rapidamente indotta in risposta alla distensione epiteliali e stretch, formazione di cisti renali, lesioni renali acute di gentamicina e schiacciamento lesioni nelle cellule del midollo spinale. Ostruzione indotta up-regolazione di foxj1a non è stato inibito da cicloeximide, identificando foxj1a come un gene della risposta primaria di lesioni epiteliali. Foxj1 è stato anche drammaticamente up-regolata in epiteli di malattia cistica renale murino [jck/jck (nek8) e Ift88Tg737Rpw(-/-)] così come in risposta a lesioni renali ischemia-reperfusion. Ostruzione del tubulo pronefrico zebrafish ha causato un rapido aumento nel tasso di battere ciglia che strettamente correlato con diametro esteso tubulo e tratto epiteliale. Foxj1a di zebrafish è stato specificamente richiesto per motilità cilia. Foxj1a una maggiore espressione nei tubuli ostruite indotta da ciglia motilità bersaglio geni efhc1, tektin-1 e dnahc9. foxj1a-deficient embrioni non è riuscito a up-regolare efhc1, tektin-1 e dnahc9 e non potevano mantenere cilia enhanced battere tariffe dopo ostruzione, identificando un ruolo essenziale per foxj1 nel modulare la funzione di ciglia dopo l'infortunio. Questi studi rivelano che l'attivazione di una rete di Foxj1 trascrizionale dei geni ciliogenic è una risposta evolutivamente conservata a molteplici forme di danno tissutale e ciglia evidenziazione avanzata funzione come una componente precedentemente atipici dell'omeostasi organo.

Zebrafish Sviluppo Renale

Methods in Cell Biology. 2010  |  Pubmed ID: 21111220

Rene pronefrico zebrafish fornisce un modello utile e rilevante di sviluppo renale e la funzione. È composto di tipi cellulari comuni a tutti i vertebrati reni e organogenesi pronefrico sono regolata da fattori di trascrizione che sono altamente conservate funzioni nello sviluppo del rene dei mammiferi. Pronefrico nefroni sono un buon modello di segmentazione del tubulo e differenziazione dei tipi di cellule epiteliali. Il glomerulo pronefrico fornisce un semplice modello per analisi di funzione del gene nella regolazione della struttura cellulare e le interazioni delle cellule che formano l'apparato di filtrazione del sangue. La relativa semplicità del rene pronefrico combinata con la facilità di manipolazione genetica in zebrafish lo rende adatto per mutazione genica e analisi discovery, imaging in vivo, schermi funzionali di geni candidati da altre specie e isolamento delle cellule di FACS. Inoltre, i reni di adulti e larve di zebrafish sono emersi come sistemi per studiare la rigenerazione del rene dopo l'infortunio. Questo capitolo fornisce una revisione della struttura pronefrico e sviluppo nonché attuali metodi per studiare il pronefro.

Flusso Del Fluido E La Guida Di Migrazione Cellulare Collettiva

Cell Adhesion & Migration. Jul-Sep, 2010  |  Pubmed ID: 20234192

Migrazione cellulare collettiva sta emergendo come una componente significativa di molti processi biologici tra cui lo sviluppo metazoi, progressione tumorale e la riparazione e la manutenzione dei tessuti. Diversi contesti dettano meccanismi differenti da cui migrazione è guidato e mantenuto. Nell'endotelio vascolare sottoposto a sollecitazione di taglio significativo, flusso del fluido è utilizzato per orientare correttamente un gruppo la migrazione delle cellule. Recentemente, abbiamo scoperto che lo sviluppo dello zebrafish pronefrico epitelio subisce una risposta simile al flusso del fluido Luminale, che guida la migrazione epiteliale pronefrico verso il glomerulo. Migrazione intratubulare conduce a significativi cambiamenti nella morfologia del rene. Questo processo di romanzo fornisce un potente modello in vivo per ulteriore esplorazione dei meccanismi sottostanti mechanotransduction e migrazione collettiva.

La POLICISTOSI Geni Pkd1a/b E Pkd2 Regolare Formazione Di Matrice Extracellulare

Disease Models & Mechanisms. May-Jun, 2010  |  Pubmed ID: 20335443

Mutazioni in polycystin1 conto (PKD1) per la maggior parte della malattia policistica renale autosomica dominante (ADPKD). PKD1 mutazioni sono anche associate con aneurisma vascolare ed ernia della parete addominale, suggerendo un ruolo di polycystin1 nell'integrità della matrice extracellulare (ECM). In zebrafish, combinato atterramento del PKD1 paralogs pkd1a e pkd1b portato a curvatura asse dorsale, idrocefalo, cartilagine e difetti craniofacciali e formazione di cisti pronefrico a bassa frequenza (10-15%). Curvatura asse dorsale era identico per i difetti di asse osservati negli embrioni di atterramento pkd2. Combinato pkd1a/b, atterramento pkd2 hanno dimostrato che questi geni interagiscono nella morfogenesi assiale. Curvatura asse dorsale era legato alla sovraespressione di collagene notocorda e potrebbe essere invertito per atterramento di col2a1 mRNA o inibizione chimica di reticolazione del collagene. pkd1a/b- e pkd2-embrioni carenti esposto espressione ectopica, persistente dei mRNAs multiple di collagene, suggerendo una perdita del segnale di feedback negativo che normalmente limita l'espressione di gene collagene. Atterramento di pkd1a/b anche notevolmente sensibilizzato embrioni a basse dosi di inibitori della reticolazione del collagene, implicando policistine direttamente nella modulazione dell'espressione di collagene o assembly. Embrioni trattati con wortmannin o LY-29400 esposto anche disregolazione dell'espressione col2a1, implicando fosfoinositide 3-chinasi (PI3K) nel feedback negativo signaling pathway controllo matrice gene expression. I nostri risultati suggeriscono che pkd1a/b e pkd2 interagiscono per regolare la secrezione di ECM o assieme, e tale matrice alterata integrità può essere un difetto principale sottostanti patologie tessuto ADPKD.

Ttll6 E Tubulina Tirosina Ligasi-come Geni Ttll3 Mantenere Struttura Ciglia Zebrafish E Motilità

The Journal of Biological Chemistry. Apr, 2011  |  Pubmed ID: 21262966

Traslazionali tubulina generano eterogeneità dei microtubuli e modulano la funzione dei microtubuli e sono catalizzate da proteine di tubulina tirosina come ligasi (TTLL). Utilizzando anticorpi specifici per monoglycylated, polyglycylated e tubulina di glutamylated in tutta Monte immunostaining di embrioni di zebrafish, abbiamo osservato distinti, tessuto-specifici modelli di modifiche di tubulina. Modelli di modifica di tubulina in cilia correlato con l'espressione di ttll3 e ttll6 nelle cellule cigliate. Lo screening di espressione di zebrafish tubulina tirosina ligasi-come geni ha rivelato ulteriori espressione tessuto-specifica del ttll1 nei neuroni del cervello, ttll4 nel muscolo e ttll7 in placodi otic. Atterramento di ttll3 eliminato cilia tubulina glycylation ma aveva effetti sorprendentemente miti sulla struttura di ciglia e motilità. Allo stesso modo, atterramento di ttll6 fortemente ridotto glutamylation tubulina ciglia ma solo parzialmente colpiti cilia struttura e motilità. Combinato perdita di funzione di ttll3 e ttll6 causato vicino completa perdita di motilità ciglia e indotta da una varietà di difetti ultrastrutturali axonemal simili ai difetti precedentemente osservati in zebrafish fleer mutanti, che sono stati mostrati per mancanza di tubulina glutamylation. Coerentemente, troviamo che fleer mutanti mancano anche glycylation di tubulina. Questi risultati indicano che glutamylation e glycylation di tubulina hanno funzioni sovrapposte nel mantenimento della motilità e struttura di ciglia e che la proteina TPR fleer/dyf-1 è obbligatorio per entrambi i tipi di modifica alberino-di traduzione di tubulina.

Policistine, Adesioni Focali E Interazioni Di Matrice Extracellulare

Biochimica Et Biophysica Acta. Oct, 2011  |  Pubmed ID: 21396443

Malattia del rene policistico è la più comune malattia ereditaria negli esseri umani. Oltre alle cisti epiteliali nel rene, del fegato e del pancreas, i pazienti con malattia policistica renale autosomica dominante (ADPKD) soffrono anche addominale, ernia, aneurisma intracranico, cisti gastrointestinale e cardiopatia valvolare, condizioni spesso associate con produzione di matrice extracellulare alterata o integrità. Nonostante più di un decennio di lavoro sui principali geni ADPKD, PKD1- und PKD2, domande rimangono circa la base della malattia cistica e il ruolo della matrice extracellulare in patologia di ADPKD. Questa recensione Esplora i collegamenti tra policistine, aderenze focale ed espressione genica di matrice extracellulare. Queste relazioni suggeriscono ruoli per policistine nella cellula-matrice che mechanosensory segnalazione quella matrice di controllo produzione e morfogenesi. Questo articolo fa parte di un numero speciale dal titolo: rene policistico.

CaMK II è Un Target PKD2 Che Promuove Lo Sviluppo Renale Pronefrico E Stabilizza Le Ciglia

Development (Cambridge, England). Aug, 2011  |  Pubmed ID: 21752935

Segnali intracellulari di Ca²⁺ influenzano gastrulazione, neurogenesi e organogenesi attraverso percorsi che sono ancora da definire. Un potenziale Ca²⁺ mediatore di molti di questi processi morfogenetico è CaMK-II, una chinasi di proteina calmodulin-dependent conservata. Prolungata stimolazione Ca²⁺ converte CaMK II in uno stato attivato che, nello zebrafish, viene rilevato nel proencefalo, orecchio e rene. Malattia policistica renale autosomica dominante è stata collegata alle mutazioni nel membro della famiglia Ca²⁺-conducendo TRP PKD2, la soppressione dei quali in organismi modello vertebrati si traduce in cisti renali. Sia PKD2-carenti e gli embrioni di zebrafish CaMK II-carenti non riescono a formare dotti pronefrico correttamente e mostrano cisti anteriore e destabilizzato cilia cloacali. Soppressione PKD2 inattiva CaMK-II in cellule pronefrico e le ciglia, considerando che costitutivamente attive CaMK-II Ripristina formazione dotto pronefrico in morphants pkd2. PKD2 e carenze CaMK II sono sinergiche, sostenendo la loro esistenza nella stessa via genetica. Possiamo concludere che la CaMK II è un cruciale effector di PKD2 Ca²⁺ che promuove la morfogenesi del rene pronefrico e stabilizza ciliari cloacali.

Funzioni Di Ciglia in Fase Di Sviluppo

Current Opinion in Cell Biology. Jan, 2012  |  Pubmed ID: 22226236

I recenti progressi nella genetica dello sviluppo e malattia umana clonazione genica hanno evidenziato del ruolo essenziale svolto da ciglia in developmental cell destino decisioni, asimmetria sinistra-destra e la patologia delle malattie congenite umane. Hedgehog signaling in ciglia sensoriali illustra l'importanza del traffici i recettori di membrana cilia (patch e lisciato) e il concetto di ciglia 'gatekeepers' che limitano l'entrata e l'uscita delle proteine cilia (soppressore del fuso: Gli complessi). Cilia-driven flusso fluido nel nodo embrionale evidenzia il ruolo di cilia motili nella generazione e la rilevazione di segnali meccanici in fase di sviluppo. In questa breve recensione selezionare esempi di recenti studi che hanno chiarito e consolidato la nostra comprensione del ruolo delle ciglia in fase di sviluppo.