Evolution of Cortical Neurogenesis in Amniotes Controlled by Robo Signaling Levels

El tamaño de la corteza cerebral difiere dramáticamente entre reptiles, aves y mamíferos debido a diferencias del desarrollo en la producción de neuronas. En mamíferos, las vías de señalización que regulan la neurogénesis han sido identificadas, pero las diferencias genéticas detrás de su evolución en amniotas permanecen desconocidas. En este trabajo mostramos que la neurogénesis directa de Células de Glia Radial, con una producción limitada de neuronas, domina la paleocorteza de aves, reptiles y mamíferos, mientras que en la neocorteza de mamíferos evolutivamente reciente la mayor parte de neurogénesis es indirecta por medio de progenitores basales. Experimentos de ganancia y pérdida de función en embriones de ratón, pollo y serpiente, y en organodies cerebrales humanos, demuestran que señalización elevada Slit/robo y baja de Dll1, mediante Jag1/2, es necesaria y suficiente para inducir neurogenesis directa. Atenuando la señalización de Robo y aumentando la de Dll1 en serpientes y pollos recapitula la formación de progenitores basales y promueve la neurogénesis directa. Nuestro estudio identifica que la modulación de los niveles de actividad de vías de señalización conservadas fue un mecanismo clave para promover la expansión y el aumento de complejidad de la neocorteza de mamíferos durante la evolución de amniotas.