"

Determining Orientation in the Development of the Neural Tube

Jim Hutchins and Ashleigh Steed

 

The role of Hedgehog signaling

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Donec sollicitudin vulputate eros quis tristique. In lacinia vestibulum ex in tincidunt. Maecenas cursus sed turpis eget ullamcorper. Aliquam consequat lobortis quam dictum ultricies. Cras pretium, quam id ornare pulvinar, eros erat dapibus orci, in hendrerit libero risus sit amet nulla. Curabitur vel quam ipsum. Morbi eu urna ut sapien suscipit rutrum non sodales nibh. Mauris id gravida tortor, ac molestie orci.

Fig. 7.—Diagrams to show the formation of the neural tube, notochord, mesoderm, and coelom in vertebrates, based on Amphibia. Cross-sections. A, differentiation of the notochord f in the roof of the entoderm (endoderm); mesodermal plates b spreading ventrally. B, neural folds h rising at the sides of the medullary plate g; notochord f separated from the entoderm; mesodermal plates b extended farther ventrally and developing a central cavity, the coelom i. C, neural folds h nearly closed to form the neural tube j; mesodermal plates have reached the midventral line; coelomic split i has extended ventrally. a, ectoderm; b, mesoderm; c, entoderm or archenteron; d, somatic mesoderm; e, splanchnic mesoderm; f, notochord; g, medullary plate; h, neural fold; i, coelom; j, neural tube. (A from Hertwig-Mark’s Textbook of the Embryology of Man and Mammals, courtesy of the Macmillan Company.)

 

Etiam ultricies nibh mauris, at ornare sapien vestibulum id. Phasellus at tortor eros. Fusce efficitur augue at nibh convallis, sit amet sodales lorem feugiat. Pellentesque eu massa mattis, ornare lectus sit amet, sollicitudin orci. Nunc dictum id quam quis pretium. Proin molestie lectus nisi, sed mattis metus elementum vitae. Vestibulum vehicula sem at aliquet malesuada. Sed pretium pulvinar tortor sit amet accumsan. Etiam fringilla auctor odio at hendrerit. Nullam rhoncus enim eu urna egestas gravida.

Diagram showing the gradient of Sonic Hedgehog concentration in the notochord and neural tube.Sed sodales, risus nec laoreet accumsan, mauris elit rhoncus odio, posuere luctus libero sapien sit amet dui. Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames ac turpis egestas. Sed bibendum euismod lobortis. In faucibus condimentum metus, in feugiat arcu maximus vulputate. Nulla facilisi. Maecenas blandit eleifend sem non vehicula. Etiam gravida augue nec tempor semper. Integer mattis lorem sed turpis tincidunt commodo.

Figure 4. Formation and patterning of the mouse neural tube. (A) The pseudostratified columnar epithelium of neural plate forms by 7.5 dpc. The lateral edges of the neural plate then (B) elevate and (C) fold by ~8.0 dpc before (D) converging at the midline and closing by ~8.5 dpc. Shh (red arrows) and BMP inhibitors secreted from the floor plate, and BMP4/7 (green arrows) secreted from the roof plate act to pattern the neural tube along its ventro-dorsal axis, giving rise to the layers of the spinal cord (Gilbert, 2006). Key: V, ventral; D, dorsal; L, left; R, right.Fusce consectetur accumsan velit, nec placerat libero fermentum id. Suspendisse laoreet faucibus nibh, vitae viverra libero. Sed dapibus nulla ac eros finibus, et porttitor massa accumsan. Donec eleifend quis metus eget bibendum. Fusce libero tortor, venenatis vitae ipsum eu, porttitor aliquam orci. Etiam ut turpis tellus. Proin eget fringilla enim, sit amet tristique eros. Nulla facilisi. Morbi tincidunt diam ac arcu accumsan pellentesque. Cras ultricies blandit justo, ornare scelerisque dui sagittis et. Vivamus molestie porttitor hendrerit.

Protein structure of Sonic Hedgehog.
Mouse sonic hedgehog complex with sulfate (sulfur atom obscured by four red oxygen atoms) and Zn2+ ion (grey) (PDB code 1vhh)

Sed ac sapien velit. Proin malesuada placerat odio ut mattis. Sed velit lacus, malesuada in pretium sit amet, pretium at metus. Phasellus pretium viverra magna vel convallis. Etiam egestas sem ac blandit cursus. Mauris a faucibus tellus, sit amet vulputate tellus. Donec quam nisl, blandit accumsan risus non, dapibus maximus nisi. Donec sem lacus, venenatis nec consequat eu, hendrerit at dolor. Orci varius natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus.

Morbi ut hendrerit sapien, cursus aliquet ante. Sed pulvinar dolor pellentesque orci rutrum facilisis. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Sed iaculis vulputate justo, sollicitudin ultricies quam eleifend et. Curabitur sagittis urna arcu, sed accumsan nibh gravida ac. Aliquam laoreet iaculis mi, in blandit purus feugiat non. Vivamus rutrum eros euismod felis pretium, dapibus convallis nibh imperdiet. Cras sed dui eget leo interdum consequat. Duis sed lectus et turpis posuere iaculis. Nulla elit ligula, dignissim in lectus a, euismod pulvinar lacus. Aliquam sed nulla sed neque luctus scelerisque imperdiet non nulla. Nullam vehicula urna sed ipsum finibus venenatis. Vestibulum ut vestibulum dui. Curabitur ac dignissim odio, quis volutpat metus. Pellentesque vitae arcu sem. Orci varius natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus.

Nullam varius porta lorem nec malesuada. Suspendisse congue erat at hendrerit elementum. Nulla non ultricies lectus, at iaculis augue. Donec sit amet dolor ex. Donec sollicitudin urna felis, sed condimentum orci tincidunt non. Quisque vel eros ac elit convallis consectetur. Vestibulum nec suscipit lorem. Vivamus vitae lacus gravida, interdum augue a, auctor nisl. Curabitur vitae urna neque. Pellentesque massa mauris, ullamcorper a metus consequat, hendrerit tempus augue. Nullam tincidunt accumsan lectus, sed lobortis arcu convallis sit amet.

Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames ac turpis egestas. Fusce dapibus urna et lorem ornare finibus. Nunc eleifend, nisi vitae imperdiet iaculis, sem leo ultrices arcu, non accumsan ex sem sit amet nisi. Nunc vulputate dui vel erat volutpat vulputate. Mauris et leo pulvinar, varius libero at, condimentum neque. Quisque eu egestas metus, vitae ornare diam. Suspendisse potenti. Vestibulum viverra tincidunt massa, nec luctus sapien rutrum ac. Morbi porttitor gravida ligula sed lobortis. Duis blandit eget lorem non imperdiet. Sed hendrerit arcu sit amet rhoncus molestie. Duis scelerisque purus et justo ultricies interdum. Aliquam in lorem quis nisl congue aliquam. Nam rhoncus, sem sed laoreet egestas, eros felis tincidunt sapien, sit amet rhoncus arcu diam quis sapien. Fusce eu tortor at orci luctus bibendum. Nulla dignissim lobortis tincidunt.

Diagram showing the steps of Sonic Hedgehog signaling. Step 1: unbound Patched holds Smoothened in an intracellular vesicle membrane.Vivamus lacinia tortor massa, a sagittis mauris feugiat et. Nullam lacus elit, accumsan quis magna at, imperdiet venenatis velit. Praesent fermentum eu nunc eget hendrerit. Curabitur porttitor, nibh ut aliquam aliquam, dui metus porta libero, id hendrerit est elit vitae magna. Praesent convallis, lectus nec efficitur mattis, erat quam scelerisque tellus, non sollicitudin est libero eu justo. Nunc vel luctus felis. Sed eleifend et dui dictum scelerisque.

In the absence of a Shh signal, a 12 transmembrane receptor protein called Patched blocks the function of Smoothened (Smo), a seven-pass transmembrane protein, by keeping it sequestered in an intracellular vesicle (Figure 3)[16]. When Shh binds to Patched, inhibition of Smo by Patched is relieved. Patched becomes endocytosed, and Smo translocates to the cell surface. In vertebrates, Smo localizes to the surface of the primary cilium, initiating a signaling cascade that leads to the activation of Gli transcription factors [8]. Present in both the nucleus and cytoplasm, there are three of these regulatory proteins (Gli1, Gli2, and Gli3). Following Shh signaling, all three proteins can act as transcriptional activators of Shh target genes. Gli3, however, can act as both an activator and repressor; in the absence of Shh signaling, Gli3 is cleaved by the proteasome, and its truncated form accumulates in the nucleus where it represses transcription of Shh-responsive genes (Figure 3) [16].

https://proteopedia.org/wiki/index.php/Sonic_Hedgehog

Randi Woodbeck, Michal Harel, Joel L. Sussman, David Canner, Riley Hicks, Andrea Gorrell, Alexander Berchansky

Diagram showing the steps of Sonic Hedgehog signaling. Step 2: Smoothened and Patched switch places.Cras condimentum arcu et pharetra cursus. Ut tempus rhoncus nulla sit amet dictum. Aliquam pellentesque dignissim sapien, a pretium nibh interdum id. Suspendisse elementum urna nibh, sit amet condimentum quam pretium blandit. Proin vitae mauris finibus tellus viverra egestas at vel lacus. Nulla at turpis pellentesque leo porttitor dictum. Nam lacinia sollicitudin nibh, vel auctor urna feugiat vel. Aliquam et gravida tortor, sed porttitor diam. Suspendisse turpis ante, mattis vitae auctor et, feugiat eget nisl. Etiam vel consectetur ipsum. Sed felis dolor, tincidunt ac ullamcorper id, interdum sit amet nunc. Mauris a risus consequat, semper sem et, accumsan elit.

Diagram showing the steps of Sonic Hedgehog signaling. Step 3: The G protein Smoothened releases an inhibitory alpha subunit which inhibits adenylate cyclase and reduces cAMP levels.Nam sit amet molestie ante. Phasellus et felis arcu. Aliquam eu nisl et enim interdum maximus. Ut dictum metus quis purus dignissim facilisis. Maecenas aliquet mi nisl, sed iaculis urna bibendum a. In a laoreet magna. Donec interdum suscipit lorem non tincidunt. Integer pulvinar leo ac purus sodales, venenatis consectetur ipsum faucibus.

Suspendisse maximus urna lacinia sem mollis porttitor. Maecenas venenatis eros felis. Integer at libero et nulla vulputate tincidunt. Donec nec vulputate enim, sit amet ultricies orci. Suspendisse eu malesuada urna, eu auctor massa. Nulla ex neque, scelerisque fringilla consequat a, pulvinar et nibh. Nulla facilisi. Vestibulum ante ipsum primis in faucibus orci luctus et ultrices posuere cubilia curae;

Diagram showing the steps of Sonic Hedgehog signaling. Step 4: reduced cAMP levels result in the transcription factor Gli1 activating the genes involved in being a ventral neural tube cell.Cras pellentesque pellentesque est, a fermentum ligula consectetur ut. Vestibulum ac sagittis libero. Nullam ut fermentum sapien. Pellentesque varius tincidunt massa vel pharetra. Ut suscipit eu dui eu porttitor. Integer nulla nulla, facilisis at risus et, faucibus consequat nisi. Pellentesque commodo non est ut lacinia. Etiam porta quam at tellus aliquam, sit amet lobortis diam fermentum. Praesent metus est, hendrerit sed gravida quis, dictum eget magna. Donec id mollis erat. Morbi finibus ultrices purus, id ullamcorper diam iaculis sit amet. Nulla et ante molestie, auctor ipsum eu, volutpat velit.

Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames ac turpis egestas. Vivamus a enim bibendum, commodo quam id, ornare augue. Vivamus molestie vehicula massa, molestie vestibulum mauris tincidunt egestas. Ut vulputate sem at nisi sollicitudin, sit amet mattis risus lacinia. Nunc vulputate blandit diam nec rhoncus. Mauris sed ligula rhoncus, egestas risus eget, lobortis orci. Sed lacinia, mauris rutrum blandit laoreet, elit est euismod lorem, in porta dolor lacus vitae risus. Nunc cursus auctor urna, id semper quam elementum eu. Praesent scelerisque justo metus, vulputate dignissim sapien ultricies eu. Vivamus nibh diam, aliquam a consectetur nec, rutrum id dolor. Aenean porttitor nisi sed nisi tincidunt rhoncus. Sed commodo mauris ut dapibus ultrices. Fusce dolor nibh, molestie at ante sit amet, efficitur aliquet massa. Vestibulum semper mattis lectus, vel dapibus eros fringilla et. Donec vehicula iaculis ex, sit amet venenatis lorem ultrices vitae.

Class aptent taciti sociosqu ad litora torquent per conubia nostra, per inceptos himenaeos. Etiam vitae elit eu neque rhoncus scelerisque at sed dui. Vestibulum blandit, velit sit amet sagittis molestie, turpis dui tristique diam, fringilla dapibus purus massa ut leo. Aliquam elit mauris, blandit et pellentesque vitae, consectetur nec ante. Aenean non eros a nulla iaculis molestie ut scelerisque arcu. Vivamus feugiat lobortis velit vel eleifend. Vivamus scelerisque urna eu velit vulputate tincidunt. Duis porta, sem a interdum gravida, tortor neque posuere massa, ut sollicitudin nisl leo pretium metus. Phasellus finibus, quam a ultricies vestibulum, metus nunc tristique ante, eu ornare risus velit sed leo. Praesent laoreet, velit id tristique consequat, eros lacus finibus felis, eget accumsan massa ante eget purus. Ut laoreet risus sit amet nisi dignissim pellentesque. Curabitur elementum varius est ut facilisis.

 

 

 

 

 

License

Developing Expertise in Neuroscience Copyright © by Jim Hutchins; Aliyah Grijalva; Avalon Marker; Canyon Madsen; Kobe Christensen; Lance Castro; Lindsey Aune; Caleb Bevan; Ryan Johnson; Misty Allen; and Tess Johnson. All Rights Reserved.