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Maternal Eomesodermin regulates zygotic nodal gene expression for mesendoderm induction in zebrafish embryos

Journal of Molecular Cell Biology 2014年第4期8卷 272-285页

作者： pengfei xu {2. zhu yixia Wang jiawei sun xingfeng liu ye-guang chen anming {12. State Key Laboratory of Biomembrane and Membrane Engineering Tsinghua- Peking Center for Life Sciences School of Life Sciences Tsinghua University Beijing 100084 China

Development of animal embryos before zygotic genome activation at the mid blastula transition （MBT） is essentially supported by eggderived maternal products. Nodal proteins are crucial signals for mesoderm and endoderm induction after the MBT. It remains unclear which maternal factors activate zygotic expression of nodal genes in the ventrotateral blastodermal margin of the zebrafish blastulas. In this study, we show that loss of maternal Eomesodermin a （Eomesa）, a T-box transcription factor, impairs zygotic expression of the nodal genes ndr1 and ndr2.as well as mesodermal and endodermal markers, indicating an involvement in mesendoderm induction. Maternal Eomesa is also required for timely zygotic expression of the transcription factor gene mxtx2. a regulator of nodal gene expression. Eomesa directly binds to the Eomes-binding sites in the promoter or enhancer of ndr1, ndr2. and rnxtx2.to activate their transcrip- tion. Furthermore, human and mouse Nodal genes are also regulated by Eomes. Transfection of zebrafish eomesa into murine embryonic stem cells promotes mesendodermal differentiation with constant higher levels of endogenous Nodal expression, suggesting a conserved function of Eomes. Taken together, our findings reveal a conserved rote of maternal T-box transcription factors in regulating nodal gene expression and mesendoderm induction in vertebrate embryos.

关键词： Eomesodermin Nodal transcription mesoderm endoderm embryo zebrafish

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