The regulation of Atonal 1 and the origin of hair cells in the inner ear

Abstract

The vertebrate inner ear is the organ responsible for the senses of balance, acceleration and audition. Three cell types form the functional unit of the ear: hair cells, neurons and supporting cells. Atoh1 and Neurog1, two bHLH genes, drive differentiation of hair cells and neurons, respectively. Hair cell and neuronal competence is established early in development. However, hair cell differentiation is delayed with respect to neurons. In this work, I provide evidence for a molecular mechanism that underlies the repression of Atoh1 by Neurog1. Neurog1 is able to reduce the levels of Atoh1 protein and as a consequence, Atoh1 cannot activate its own expression. This provides a novel mechanism for bHLH interactions by which neurons are forced to develop before hair cells during embryonic development.

El oído interno de los vertebrados es el órgano responsable de los sentidos del equilibrio, la aceleración y la audición. La unidad funcional del oído está formada por tres tipos celulares: células ciliadas, neuronas y células de soporte. Atoh1 y Neurog1, son genes bHLH que dirigen la diferenciación de las células ciliadas y las neuronas, respectivamente. La competencia para desarrollar células ciliadas y neuronas se establece tempranamente en el desarrollo, sin embargo, la diferenciación de las células ciliadas se retrasa con respecto a la de las neuronas. Este trabajo analiza los mecanismos moleculares que subyacen a la represión de Atoh1 por Neurog1. Los resultados muestran que Neurog1 es capaz de reducir los niveles de proteína de Atoh1 y, en consecuencia, evita que éste active su propia expresión. Se trata de un nuevo mecanismo de interacción entre factores bHLH por el que fuerza que las neuronas se desarrollen antes que el de las células ciliadas.