H3 acetylation selectively promotes basal progenitor proliferation and neocortex expansion

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Cemil Kerimoglu - , Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) , Georg-August-Universität Göttingen (Autor:in)
  • Linh Pham - , Georg-August-Universität Göttingen, Ruhr-Universität Bochum (Autor:in)
  • Anton B. Tonchev - , Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie (Karl-Friedrich-Bonhoeffer-Institut), Medical University of Varna (Autor:in)
  • M. Sadman Sakib - , Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) , Georg-August-Universität Göttingen (Autor:in)
  • Yuanbin Xie - , Georg-August-Universität Göttingen, Gannan Medical College (Autor:in)
  • Godwin Sokpor - , Georg-August-Universität Göttingen, Ruhr-Universität Bochum (Autor:in)
  • Pauline Antonie Ulmke - , Georg-August-Universität Göttingen (Autor:in)
  • Lalit Kaurani - , Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) , Georg-August-Universität Göttingen (Autor:in)
  • Eman Abbas - , Georg-August-Universität Göttingen, Alexandria University, Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD) (Autor:in)
  • Huong Nguyen - , Georg-August-Universität Göttingen, Thai Nguyen University of Sciences (Autor:in)
  • Joachim Rosenbusch - , Georg-August-Universität Göttingen (Autor:in)
  • Alexandra Michurina - , Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) (Autor:in)
  • Vincenzo Capece - , Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) (Autor:in)
  • Meglena Angelova - , Medical University of Varna (Autor:in)
  • Nenad Maricic - , Ruhr-Universität Bochum (Autor:in)
  • Beate Brand-Saberi - , Ruhr-Universität Bochum (Autor:in)
  • Miriam Esgleas - , Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (Autor:in)
  • Mareike Albert - , Gen-regulatorische Mechanismen der Neokortexentwicklung (NFoG), Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics (Autor:in)
  • Radoslav Minkov - , Medical University of Varna (Autor:in)
  • Emil Kovachev - , Medical University of Varna (Autor:in)
  • Ulrike Teichmann - , Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie (Karl-Friedrich-Bonhoeffer-Institut) (Autor:in)
  • Rho H. Seong - , Seoul National University (Autor:in)
  • Wieland B. Huttner - , Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics (Autor:in)
  • Huu Phuc Nguyen - , Ruhr-Universität Bochum (Autor:in)
  • Anastassia Stoykova - , Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie (Karl-Friedrich-Bonhoeffer-Institut), Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (Autor:in)
  • Jochen F. Staiger - , Georg-August-Universität Göttingen, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (Autor:in)
  • Andre Fischer - , Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) , Georg-August-Universität Göttingen, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (Autor:in)
  • Tran Tuoc - , Georg-August-Universität Göttingen, Ruhr-Universität Bochum, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (Autor:in)

Abstract

Increase in the size of human neocortex―acquired in evolution―accounts for the unique cognitive capacity of humans. This expansion reflects the evolutionarily enhanced proliferative ability of basal progenitors (BPs), including the basal radial glia and basal intermediate progenitors (bIPs) in mammalian cortex, which may have been acquired through epigenetic alterations in BPs. However, how the epigenome in BPs differs across species is not known. Here, we report that histone H3 acetylation is a key epigenetic regulation in bIP amplification and cortical expansion. Through epigenetic profiling of sorted bIPs, we show that histone H3 lysine 9 acetylation (H3K9ac) is low in murine bIPs and high in human bIPs. Elevated H3K9ac preferentially increases bIP proliferation, increasing the size and folding of the normally smooth mouse neocortex. H3K9ac drives bIP amplification by increasing expression of the evolutionarily regulated gene, Trnp1, in developing cortex. Our findings demonstrate a previously unknown mechanism that controls cortical architecture.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummereabc6792
FachzeitschriftScience advances
Jahrgang7
Ausgabenummer38
PublikationsstatusVeröffentlicht - 17 Sept. 2021
Peer-Review-StatusJa

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Scopus 85115137979
PubMed 34524839

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