Uncovering the interplay between call fate specification and progenitor dynamics during the development of the lower rhombic lip

Abstract

The Lower Rhombic Lip (LRL) is a transient neuroepithelial structure of dorsal hindbrain that gives rise to deep brainstem nuclei like the vestibular, auditory and precerebellar nuclei. In this work, we have followed the LRL-progenitor cell population through early steps of neurogenesis and hindbrain morphogenesis to understand proneural function and progenitor dynamics during neuronal specification. We provide information about the atoh1 gene regulatory network operating in the specification of LRL cells, and the kinetics of cell proliferation and behaviour of atoh1a-derivatives by using functional and in vivo imaging strategies in the zebrafish embryo. We propose that atoh1a and atoh1b have subfunctionalized: atoh1a acts as the fate selector gene in LRL-progenitors, whereas atoh1b acts as the downstream neuronal differentiation gene carrying out the neurogenic program. Moreover, our in vivo cell lineage approaches revealed a regionalization of modes of division within the LRL, orchestrating the balance between neuronal differentiation and progenitor cell self-renewal.

El Llavi Ròmbic Inferior (LRI) és una estructura neuroepitelial transient del romboencèfal dorsal que genera nuclis profunds del tronc de l’encèfal, com ara els nuclis vestibulars, auditius i precerebel·lars. En aquest treball hem seguit la població progenitora del LRI durant els primers estadis neurogènics i de morfogènesi per entendre la funció proneural i la dinàmica dels progenitors durant l’especificació neuronal. Informem sobre la xarxa genètica reguladora depenent d’atoh1 que opera al LRI, així com del comportament proliferatiu i migratori de les cèl·lules derivades del LRI servint-nos d’experiments funcionals i d’imatge in vivo d’embrions de peix zebra. Proposem que atoh1a i atoh1b estan subfuncionalitzats: atoh1a actua com a gen selector dels progenitors LRI, mentre que atoh1b funciona sota atoh1a mantenint el seu programa neurogènic. A més, els estudis de llinatge cel·lular in vivo mostren la regionalització dels diferents modes de divisió, orquestrant així l’equilibri entre la diferenciació neuronal i l’auto-renovació progenitora.