発生生物学：体性感覚ニューロンにおける転写アイデンティティーの出現

一次体性感覚ニューロンには形態学的および生理学的に異なる12種類以上のサブタイプがあり、これらは体の内外環境の顕著な特徴を伝える。しかし、特殊化した遺伝子発現プログラムが発生中にどのようにして生じ、これらのサブタイプに固有の性質を与えるのかは不明である。主要な体性感覚ニューロンの各サブタイプが転写的に成熟していく発生の進行を評価するために、我々はマウスで、一次体性感覚ニューロン系譜の各段階を代表する細胞のトランスクリプトームアトラスを作製した。本論文では、体性感覚神経発生によって、転写的に特殊化していない状態のニューロンが生み出され、これらは、発生の進行に伴って限定されてサブタイプを選択するようになる転写因子の共発現によって特徴付けられることを示す。転写因子を欠失した変異マウスの感覚ニューロンの単一細胞トランスクリプトーム解析から、このように広範囲なものから限定された転写因子群が、それらの発現が維持されたサブタイプにおいて、サブタイプ特異的な遺伝子発現プログラムを調整することが示唆された。また我々は、ニューロンの標的もこの過程に関連していることを示す。すなわち、プロトタイプの標的に由来する神経栄養因子NGFを破壊すると、転写因子発現で異常なサブタイプ限定的パターンが引き起こされる。我々の知見は、中間および最終標的領域から生じた合図が、ニューロンの多様性を促すというモデルを裏付けている。これは部分的には、サブタイプ限定的な転写因子の選択を調整することにより、細胞を転写的に特殊化されていない状態から転写的に異なるサブタイプへと移行させることにより起こる。

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