Abstract Members of the POU4F/Brn3 transcription factor family have an established role in the development of retinal ganglion cell types (RGCs), the projection sensory neuron conveying visual information from the mammalian eye to the brain. Our previous work using sparse random recombination of a conditional knock-in reporter allele expressing Alkaline Phosphatase (AP) and intersectional genetics had identified three types of Pou4f3/Brn3c positive (Brn3c + ) RGCs. Here, we describe a novel Brn3c Cre mouse allele generated by serial Dre to Cre recombination. We use this allele to explore the expression overlap of Brn3c with Brn3a and Brn3b and the dendritic arbor morphologies and visual stimulus properties of Brn3c + RGC types. Furthermore, we explore Brn3c-expressing brain nuclei. Our analysis reveals a much larger number of Brn3c + RGCs and more diverse set of RGC types than previously reported. The majority of RGCs having expressed Brn3c during development are still Brn3c positive in the adult, and all of them express Brn3a while only about half express Brn3b. Intersection of Brn3b and Brn3c expression highlights an area of increased RGC density, similar to an area centralis, corresponding to part of the binocular field of view of the mouse. Brn3c + neurons and projections are present in multiple brain nuclei. Brn3c + RGC projections can be detected in the Lateral Geniculate Nucleus (LGN), Pretectal Area (PTA) and Superior Colliculus (SC) but also in the thalamic reticular nucleus (TRN), a visual circuit station that was not previously described to receive retinal input. Most Brn3c + neurons of the brain are confined to the pretectum and the dorsal midbrain. Amongst theses we identify a previously unknown Brn3c + subdivision of the deep mesencephalic nucleus (DpMe). Thus, our newly generated allele provides novel biological insights into RGC type classification, brain connectivity and midbrain cytoarchitectonic, and opens the avenue for specific characterization and manipulation of these structures.

Current treatments of anxiety and depressive disorders are plagued by considerable side effects and limited efficacies, underscoring the need for additional molecular targets that can be leveraged to improve medications. Here, we have identified a molecular cascade triggered by chronic stress that exacerbates anxiety- and depressive-like behaviors. Specifically, chronic stress enhances Src kinase activity and tyrosine phosphorylation of calmodulin, which diminishes MyosinVa (MyoVa) interaction with Neuroligin2 (NL2), resulting in decreased inhibitory transmission and heightened anxiety-like behaviors. Importantly, pharmacological inhibition of Src reinstates inhibitory synaptic deficits and effectively reverses heightened anxiety-like behaviors in chronically stressed mice, a process requiring the MyoVa–NL2 interaction. These data demonstrate the reversibility of anxiety- and depressive-like phenotypes at both molecular and behavioral levels and uncover a therapeutic target for anxiety and depressive disorders.

Abstract Purpose Uveal coloboma is a congenital eye malformation caused by failure of the optic fissure to close in early human development. Despite significant progress in identifying genes whose regulation is important for executing this closure, mutations are detected in a minority of cases using known gene panels, implying additional genetic complexity. We have previously shown knock down of znf503 (the ortholog of mouse Zfp503) in zebrafish causes coloboma. Here we characterize Zfp503 knock out (KO) mice and evaluate transcriptomic profiling of mutant vs. wild-type (WT) retinal pigment epithelium (RPE)/Choroid. Methods Zfp503 KO mice were generated by gene targeting using homologous recombination. Embryos were characterized grossly and histologically. Patterns and level of developmentally relevant proteins/genes were examined with immunostaining/ in situ hybridization. The transcriptomic profile of E11.5 KO RPE/choroid was compared to that of WT. Results Zfp503 is dynamically expressed in developing mouse eyes and that loss of its expression results in uveal coloboma. KO embryos exhibit altered mRNA levels and expression patterns of several key transcription factors involved in eye development, including Otx2, Mitf, Pax6, Pax2, Vax1 and Vax2, resulting in reduced melanin pigmentation in the presumptive RPE and its differentiation into neural-retina-like lineages. Comparison of RNA-Seq data from wild type and KO E11.5 embryos demonstrated reduced expression of melanin-related genes and significant overlap with genes known to be dynamically regulated at the optic fissure. Conclusions These results demonstrate a critical role of Zfp503 in RPE differentiation and in optic fissure closure.

Color, an important visual cue for survival, is encoded by comparing signals from photoreceptors with different spectral sensitivities. The mouse retina expresses a short wavelength-sensitive and a middle/long wavelength-sensitive opsin (S- and M-opsin), forming opposing, overlapping gradients along the dorsal-ventral axis. Here, we analyzed the distribution of all cone types across the entire retina for two commonly used mouse strains. We found, unexpectedly, that 'true' S-cones (S-opsin only) are highly concentrated (up to 30% of cones) in ventral retina. Moreover, S-cone bipolar cells (SCBCs) are also skewed towards ventral retina, with wiring patterns matching the distribution of true S-cones. In addition, true S-cones in the ventral retina form clusters, which may augment synaptic input to SCBCs. Such a unique true S-cone pattern forms a basis for mouse color vision, likely reflecting evolutionary adaption to enhance color coding for the upper visual field suitable for mice's habitat and behavior.

Abstract Background Colorectal cancer (CRC) is the third most lethal malignancy in the world, wherein colon adenocarcinoma (COAD) is the most prevalent type of CRC. Exploring biomarkers is important for the diagnosis, treatment, and prevention of COAD. Methods We used GEO2R and Venn online software for differential gene screening analysis. Hub genes were screened via STRING and Cytoscape, following Gene Ontology and KEGG enrichment analysis. Finally, survival analysis and expression validation were performed via UALCAN online software, real-time PCR and immunohistochemistry. Results In this study, we screened 323 common differentially expressed genes from four GSE datasets. Furthermore, four hub genes were selected for survival correlation analysis and expression level verification, three of which were shown to be statistically significant. Conclusion Our study suggests that SERPINE1, SPP1 and TIMP1 may be biomarkers closely related to the prognosis of CRC patients.

Abstract Biallelic pathogenic variants in the PNPLA6 gene cause a broad spectrum of disorders leading to gait disturbance, visual impairment, anterior hypopituitarism, and hair anomalies. PNPLA6 encodes Neuropathy target esterase (NTE), yet the role of NTE dysfunction on affected tissues in the large spectrum of associated disease remains unclear. We present a clinical meta-analysis of a novel cohort of 23 new patients along with 95 reported individuals with PNPLA6 variants that implicate missense variants as a driver of disease pathogenesis. Measuring esterase activity of 46 disease-associated and 20 common variants observed across PNPLA6 -associated clinical diagnoses unambiguously reclassified 10 variants as likely pathogenic and 36 variants as pathogenic, establishing a robust functional assay for classifying PNPLA6 variants of unknown significance. Estimating the overall NTE activity of affected individuals revealed a striking inverse relationship between NTE activity and the presence of retinopathy and endocrinopathy. This phenomenon was recaptured in vivo in an allelic mouse series, where a similar NTE threshold for retinopathy exists. Thus, PNPLA6 disorders, previously considered allelic, are a continuous spectrum of pleiotropic phenotypes defined by an NTE genotype:activity:phenotype relationship. This relationship and the generation of a preclinical animal model pave the way for therapeutic trials, using NTE as a biomarker.