LIN-42/期間は、C Elegans Moltsの周期的および発達的進行を制御します

背景：周期的で連続したプロセスを統合する生物学的タイミングメカニズムはよく理解されていません。C. elegansの脱皮サイクルには、キューティクルの定期的な再構築に関連するリズミカルな細胞および動物の行動が含まれます。脱皮は、異着調節ネットワークの遺伝子によってプログラムされている上皮芽球細胞の時間的な運命の連続的な遷移と調整されています。少年は通常の8〜10時間間隔で脱皮することが知られていましたが、予想されるペースメーカーは特徴付けられていませんでした。 結果：コア概日時計遺伝子期間（PER）に関連するヘテロクロニック遺伝子LIN-42Aの不活性化は、不整脈の脱皮と継続的に異常な表皮幹細胞ダイナミクスをもたらすことがわかります。表皮におけるLIN-42Aの振動発現は、脱皮中にピークに達します。さらに、LIN-42Aの強制的な発現は、成人の時代錯誤の幼虫の脱皮と無気力につながります。 結論：我々の結果は、LIN-42Aの上昇と下降レベルにより、それぞれ幼虫の脱皮の開始と完了を可能にすることを示唆しています。LIN-42Aと関連する要因は、成熟した哺乳類のリズミカルな行動と代謝プロセスを駆動するのとほぼ同じ方法で、脱皮サイクルを調節することを提案します。さらに、LIN-42の繰り返しの機能と段階特異的機能の組み合わせは、周期的な脱皮を表皮の連続的な発達と調整することができます。

BACKGROUND: Biological timing mechanisms that integrate cyclical and successive processes are not well understood. C. elegans molting cycles involve rhythmic cellular and animal behaviors linked to the periodic reconstruction of cuticles. Molts are coordinated with successive transitions in the temporal fates of epidermal blast cells, which are programmed by genes in the heterochronic regulatory network. It was known that juveniles molt at regular 8-10 hr intervals, but the anticipated pacemaker had not been characterized. RESULTS: We find that inactivation of the heterochronic gene lin-42a, which is related to the core circadian clock gene PERIOD (PER), results in arrhythmic molts and continuously abnormal epidermal stem cell dynamics. The oscillatory expression of lin-42a in the epidermis peaks during the molts. Further, forced expression of lin-42a leads to anachronistic larval molts and lethargy in adults. CONCLUSIONS: Our results suggest that rising and falling levels of LIN-42A allow the start and completion, respectively, of larval molts. We propose that LIN-42A and affiliated factors regulate molting cycles in much the same way that PER-based oscillators drive rhythmic behaviors and metabolic processes in mature mammals. Further, the combination of reiterative and stage-specific functions of LIN-42 may coordinate periodic molts with successive development of the epidermis.