Quantitative differences in a single maternal factor determine survival probabilities among Drosophila germ cells. Current Biology 27: 291–297.
Germ cell death occurs in many species and has been proposed as a mechanism by which the fittest, strongest, or least damaged germ cells are selected for transmission to the next generation. However, little is known about how the choice is made between germ cell survival and death. Here, we focus on the mechanisms that regulate germ cell survival during embryonic development in Drosophila. We find that the decision to die is a germ cell-intrinsic process linked to quantitative differences in germ plasm inheritance, such that higher germ plasm inheritance correlates with higher primordial germ cell (PGC) survival probability. We demonstrate that the maternal factor lipid phosphate phosphatase Wunen-2 (Wun2) regulates PGC survival in a dose-dependent manner. Since wun2 mRNA levels correlate with the levels of other maternal determinants at the single-cell level, we propose that Wun2 is used as a readout of the overall germ plasm quantity, such that only PGCs with the highest germ plasm quantity survive. Furthermore, we demonstrate that Wun2 and p53, another regulator of PGC survival, have opposite yet independent effects on PGC survival. Since p53 regulates cell death upon DNA damage and various cellular stresses, we hypothesize that together they ensure selection of the PGCs with highest germ plasm quantity and least cellular damage.
今日のジャーナルクラブで紹介した論文。ニューヨークのDr. RLラボからの報告。Drosophilaでは、oocyteのposterior poleに局在するgerm plasmを受け継いだ細胞達が始原生殖細胞（PGCs）になる訳だが、このPGCになった細胞達は、その後生殖腺に到達するまでの間にその３５〜４５％が死んで除去されてしまうんだそうな。PGC specificationにあたって、posterior poleでも先っちょのほうがgerm plasmの濃度が高くなっているので、PGC populationの中でも中心に位置するもののほうが、peripheralのものよりも多くのgerm plasmを受け取ることができる。では、始めに受け取ったgerm plasmの量が生死を決めているのではないか、ということでphotoactivatable GFPを用いて実際にPGCをトレースしてみたところ、確かに中心部にいた奴の方が生き残っていて、peripheralにいた奴はたくさん死んでいた。このsurvival probabilityについて遺伝学的に色々と調べてみた結果、germ plasmのdeterminantの中でも、Wunen-2というtransmembrane lipid phosphate phosphataseの濃度がその鍵を握っていることが分かった。ここで大事なポイントは、生存に必要なthreshold levelがあるという訳ではなくて、どちらかというと細胞間での濃度差が重要だということ。問題はこのWunen-2の細胞間での濃度差がどのようにして生死を決めるのかということになるのだが、そのメカニズムは説明されていない。説明されていないんだけど、同グループがだいぶ前に発表している論文で提議しているメカニズムがまさにそれな気がするんやけどなぁ。もしそうなら、もしかして結構いろんなとこで使われてるシステムなんかな。
ともあれ、久しぶりにPGCのお話をしっかり読んでなかなか楽しかった。PGCについて研究していた学生の時以来かも。ところで、ウーネンてなんやねん。発表中に一回間違えてウーミンて言ってしまったのを K は聞き逃していなかった。
今日のジャーナルクラブで紹介した論文。ニューヨークのDr. RLラボからの報告。Drosophilaでは、oocyteのposterior poleに局在するgerm plasmを受け継いだ細胞達が始原生殖細胞（PGCs）になる訳だが、このPGCになった細胞達は、その後生殖腺に到達するまでの間にその３５〜４５％が死んで除去されてしまうんだそうな。PGC specificationにあたって、posterior poleでも先っちょのほうがgerm plasmの濃度が高くなっているので、PGC populationの中でも中心に位置するもののほうが、peripheralのものよりも多くのgerm plasmを受け取ることができる。では、始めに受け取ったgerm plasmの量が生死を決めているのではないか、ということでphotoactivatable GFPを用いて実際にPGCをトレースしてみたところ、確かに中心部にいた奴の方が生き残っていて、peripheralにいた奴はたくさん死んでいた。このsurvival probabilityについて遺伝学的に色々と調べてみた結果、germ plasmのdeterminantの中でも、Wunen-2というtransmembrane lipid phosphate phosphataseの濃度がその鍵を握っていることが分かった。ここで大事なポイントは、生存に必要なthreshold levelがあるという訳ではなくて、どちらかというと細胞間での濃度差が重要だということ。問題はこのWunen-2の細胞間での濃度差がどのようにして生死を決めるのかということになるのだが、そのメカニズムは説明されていない。説明されていないんだけど、同グループがだいぶ前に発表している論文で提議しているメカニズムがまさにそれな気がするんやけどなぁ。もしそうなら、もしかして結構いろんなとこで使われてるシステムなんかな。
ともあれ、久しぶりにPGCのお話をしっかり読んでなかなか楽しかった。PGCについて研究していた学生の時以来かも。ところで、ウーネンてなんやねん。発表中に一回間違えてウーミンて言ってしまったのを K は聞き逃していなかった。
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