相互遺伝子置換は、神経分化中のphox2遺伝子のユニークな機能を明らかにします

パラロガスなペアのようなホメオボックス遺伝子Phox2aおよびPhox2bは、中央および末梢神経系の特定の神経サブタイプの発達に関与しています。Phox2ノックアウト変異体の異なる表現型は、その非同期発現の開始とともに、2つのノックイン変異マウスを生成するようになりました。このマウスでは、Phox2aがPhox2bコーディング配列に置き換えられ、その逆も同様です。我々の結果は、phox2aとphox2bが両方の遺伝子に依存する構造におけるphox2aの役割を果たすことができるため、phox2aとphox2bは機能的に同等ではないことを示しています。さらに、特定の運動ニューロンの分化におけるPhox2遺伝子のユニークな役割を示します。眼球運動と滑車ニューロンは適切な発達のためにphox2aを必要とするのに対し、顔面枝運動ニューロンの移動はphox2bに依存します。したがって、我々の分析は、各パラログの特定の機能について、発現の時間的調節ではなく、タンパク質間の生化学的違いを強く示しています。

The paralogous paired-like homeobox genes Phox2a and Phox2b are involved in the development of specific neural subtypes in the central and peripheral nervous systems. The different phenotypes of Phox2 knockout mutants, together with their asynchronous onset of expression, prompted us to generate two knock-in mutant mice, in which Phox2a is replaced by the Phox2b coding sequence, and vice versa. Our results indicate that Phox2a and Phox2b are not functionally equivalent, as only Phox2b can fulfill the role of Phox2a in the structures that depend on both genes. Furthermore, we demonstrate unique roles of Phox2 genes in the differentiation of specific motor neurons. Whereas the oculomotor and the trochlear neurons require Phox2a for their proper development, the migration of the facial branchiomotor neurons depends on Phox2b. Therefore, our analysis strongly indicates that biochemical differences between the proteins rather than temporal regulation of their expression account for the specific function of each paralogue.