Characterization of hairy1 and hairy2 pattern expression during lung development of Gallus gallus

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pacheco, Ana Paula Alves
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/19692
Resumo: Dissertação de mestrado em Genética Molecular
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spelling Characterization of hairy1 and hairy2 pattern expression during lung development of Gallus gallus577.21Dissertação de mestrado em Genética MolecularAlthough much is known about some aspects of lung development, the mechanisms that regulate the spatiotemporal control of this process are not well defined. The identification of a segmentation clock that ensures the correct spatiotemporal periodicity of somite generation, during chick somitogenesis, provided the first molecular evidence of how embryonic cells count time. The underlying mechanisms of this process involve the oscillation of "clock-genes" like hairy1 and hairy2 (members of hairy-enhancer-of-split –HES- family of transcriptional repressors), which are intimately related to the Notch signaling pathway. More recently, hairy2 expression unveiled a molecular clock operating during limb development. Lung development share some similarities with somitogenesis and limb development, namely: they all occur along the rostro-caudal axis, the signaling pathways implicated are the same, the formation of consecutive repetitive structures along the anterior-posterior axis is observed, and they occur with exact chronological precision. Considering this parallelism, the characterization of hairy1 and hairy2 during lung branching morphogenesis of Gallus gallus became relevant, since their expression might indicate a possible role in the development of this tissue, although their functions are not yet clarified. Moreover, taking into consideration that FGF and Notch signaling pathways are involved in the molecular clock mechanisms, the link between hairy1 and hairy2, these pathways and branching morphogenesis was assessed by lung explant culture system. The present work characterizes, for the first time, hairy1 and hairy2 expression pattern in early stages of chick lung development, by in situ hybridization. hairy1 expression was evident mainly in the pulmonary epithelium of the respiratory tract, but also in the mesenchyme. hairy2 expression was evident mainly in the chick pulmonary mesenchyme surrounding the trachea and the trachea bifurcation, and the most distal region of the main bronchus. hairy1 and hairy2 expression was not affected by FGF signaling inhibition; however, treated explants showed atypical lung branching when compared with control ones, which is consistent with the role of FGF signaling in branching morphogenesis. These results indicate that these genes are not downstream targets of FGF signaling pathway in the chick lung. Notch inhibition did not affect hairy1 expression but, on the other hand, hairy2 expression was dramatically reduced when compared with control explants. Moreover, treated explants showed not only an increased number of secondary branches but also an anomalous lung structure in the distal tip of the main bronchus. Notch signaling inhibition appears to affect only hairy2 expression in the lung and seems to interfere with the correct process of lung development.Hoje em dia muito se sabe sobre desenvolvimento pulmonar. No entanto, os mecanismos que regulam o controlo espacial e temporal deste processo não estão bem definidos. A identificação de um relógio molecular da segmentação responsável pela correcta periodicidade espacial e temporal da formação dos sómitos no modelo da galinha, forneceu a primeira evidência molecular de como de como é feita a contagem do tempo pelas células embrionárias. Os mecanismos subjacentes a este processo envolvem a oscilação de genes como hairy1 e hairy2 (membros da família de repressores de transcrição hairy-enhancer-of-split, HES), que estão intimamente relacionados com a via de sinalização Notch. Mais recentemente, foi descrita a existência de um relógio molecular no desenvolvimento do membro. O desenvolvimento pulmonar partilha algumas semelhanças com a somitogénese e o desenvolvimento do membro, nomeadamente: ocorre ao longo de um eixo rostro-caudal, as vias de sinalização implicadas são as mesmas, observa-se a formação consecutiva de estruturas repetitivas ao longo de um eixo anterior-posterior, e ocorre com precisão cronológica. Considerando este paralelismo, tornou-se relevante caracterizar o padrão de expressão de hairy1 e hairy2 durante a ramificação pulmonar de Gallus gallus, uma vez que a sua expressão pode indicar um possível papel no desenvolvimento deste tecido. Além disso, tendo em conta que as vias de sinalização Notch e FGF estão envolvidas nos mecanismos do relógio molecular, estas vias conjuntamente com a relação entre hairy1 e hairy2 e a ramificação pulmonar foram avaliadas. O presente trabalho caracteriza, pela primeira vez, o padrão de expressão de hairy1 e hairy2 em estadios iniciais do desenvolvimento pulmonar de galinha, por hibridização in situ. A expressão de hairy1 foi observada principalmente no epitélio pulmonar do tracto respiratório, mas também no mesênquima. hairy2 é expresso sobretudo no mesênquima pulmonar de galinha que rodeia a traqueia e a bifurcação da traqueia, e na região mais distal do brônquio principal. A expressão destes genes não foi afectada pela inibição da via FGF, indicando que estes genes não são alvos desta via de sinalização neste órgão. No entanto, estes explantes apresentaram uma ramificação pulmonar atípica, o que está de acordo com o papel da via FGF na ramificação pulmonar. A inibição da via Notch não afectou a expressão de hairy1 mas, a expressão de hairy2 foi dramaticamente reduzida. Além disso, os explantes tratados com DAPT apresentaram não só um aumento no número de ramificações secundárias mas também uma estrutura pulmonar anómala. A inibição da via Notch parece afectar a expressão de hairy2 em regiões concretas do pulmão e parece interferir no correcto processo de desenvolvimento pulmonar.Pinto, Jorge CorreiaMoura, RuteUniversidade do MinhoPacheco, Ana Paula Alves20102010-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/19692enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:48:29Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/19692Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:46:44.649812Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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