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09.10.2015 | Original Article | Ausgabe 7/2016

Brain Structure and Function 7/2016

Wnt1 signal determines the patterning of the diencephalic dorso-ventral axis

Zeitschrift:
Brain Structure and Function > Ausgabe 7/2016
Autoren:
Maria Navarro-Garberi, Carlos Bueno, Salvador Martinez
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.​1007/​s00429-015-1126-4) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

The diencephalon is a complex brain area that derives from the caudal region of the prosencephalon. This structure is divided into four longitudinal neuroepithelial zones: roof, alar, basal and floor plates, which constitute its dorso-ventral (DV) columnar domains. Morphogenetic differences between alar and basal plates in the prosencephalon and mesencephalon contribute to the characteristic expansion of alar plate derivatives in the brain and the formation of the cephalic flexure. Although differential histogenesis among DV regions seems to be relevant in understanding structural and functional complexity of the brain, most of our knowledge about DV regionalization comes from the spinal cord development. Therefore, it seems of interest to study the molecular mechanisms that govern DV patterning in the diencephalon, the brain region where strong differences in size and complexity between alar and basal derivatives are evident in all vertebrates. Different morphogenetic signals, which induce specific progenitors fate to the neighboring epithelium, are involved in the spinal cord DV patterning. To study if Wnt1, one of these signaling molecules, has a role for the establishment of the diencephalic longitudinal domains, we carried out gain- and loss-of-function experiments, using mice and chick embryos. Our results demonstrated functional differences in the molecular mechanisms downstream of Wnt1 function in the diencephalon, in relation to the spinal cord. We further demonstrated that Bmp4 signal induces Wnt1 expression in the diencephalon, unraveling a new molecular regulatory code downstream of primary dorsalizing signals to control ventral regionalization in the diencephalon.

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Supplementary material 1 Supplementary Fig. 1. Expression of Wnt1 and GFP in the electroporated side after electroporation at HH10. Dorsal view of the opened embryos (HH23) through the ventral midline showing in situ hybridization for Wnt1 as an example of the correct experimental electroporation of the electroporated side. (B) Dorsal view of the opened embryos (HH23) through the ventral midline showing inmunohistochemistry against GFP as an example of the correct experimental electroporation of the electroporated side. Abbreviations: A, anterior; P, posterior. (PDF 2022 kb)
429_2015_1126_MOESM1_ESM.pdf
Literatur
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