Spinal neuron diversity scales exponentially with swim-to-limb transformation during frog metamorphosis
Rattachement africain : at, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Vertebrates exhibit a wide range of motor behaviors, ranging from swimming to complex limb-based movements. Here we take advantage of frog metamorphosis, which captures a swim-to-limb-based movement transformation during the development of a single organism, to explore changes in the underlying spinal circuits. We find that the tadpole spinal cord contains small and largely homogeneous populations of motor neurons (MNs) and V1 interneurons (V1s) at early escape swimming stages. These neuronal populations only modestly increase in number and subtype heterogeneity with the emergence of free swimming. In contrast, during frog metamorphosis and the emergence of limb movement, there is a dramatic expansion of MN and V1 interneuron number and transcriptional heterogeneity, culminating in cohorts of neurons that exhibit striking molecular similarity to mammalian motor circuits. CRISPR/Cas9-mediated gene disruption of the limb MN and V1 determinants FoxP1 and Engrailed-1, respectively, results in severe but selective deficits in tail and limb function. Our work thus demonstrates that neural diversity scales exponentially with increasing behavioral complexity and illustrates striking evolutionary conservation in the molecular organization and function of motor circuits across species.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Spinal neuron diversity scales exponentially with swim-to-limb transformation during frog metamorphosis
- Date Crossref
- 21/09/2024
- Éditeur
- openRxiv
- Type
- posted-content
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Où se fait cette recherche
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Institute of Science and Technology Austria pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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St. Jude Children's Research Hospital Department of Developmental Neurobiology pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Columbia University Zuckerman Institute pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Allen Institute for Brain Science pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Washington Department of Statistics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Allen Institute pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Neurosciences Institute pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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NYU School of Medicine NYU Neuroscience Institute pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Institute of Science and Technology Austria, Department of Developmental Neurobiology — St. Jude Children's Research Hospital et Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, avec 6 autres affiliations.
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