Chez Drosophila melanogaster, le fer est stocké dans le système endomembranaire cellulaire à l'intérieur d'une cage protéique formée de 24 sous-unités de ferritine de deux types (Fer1HCH et Fer2LCH) dans une stœchiométrie 1:1. Chez les larves, la ferritine s'accumule dans l'intestin moyen, l'hémolymphe, la guirlande, les cellules péricardiques et dans le système nerveux. Nous présentons ici des analyses de phénotypes embryonnaires pour des mutations dans Fer1HCH, Fer2LCH et dans les deux gènes simultanément. Les mutations dans l'un ou l'autre gène ou la délétion des deux gènes entraînent un ensemble similaire de phénotypes embryonnaires cuticulaires, allant de la non-déposition de la cuticule aux défauts associés à la rétraction de la bande germinale, à la fermeture dorsale et à l'involution de la tête. Une fraction des mutants de la ferritine ont un système nerveux embryonnaire avec des perturbations du cordon nerveux ventral, des projections axonales erronées et des malformations cérébrales. Les mutants de la ferritine meurent avec des événements apoptotiques ectopiques. De plus, nous montrons que la contribution maternelle de la ferritine, qui varie en fonction des réserves de fer de la mère, est utilisée dans le développement précoce. Nous avons également évalué les phénotypes résultant du blocage du transport COPII du réticulum endoplasmique à l'appareil de Golgi, alimentant la voie de sécrétion, ainsi que l'analyse de Fer1HCH et Fer2LCH exprimés par voie ectopique et marqués par fluorescence. Dans l'ensemble, nos résultats sont cohérents avec la ferritine d'insecte combinant trois fonctions : le stockage du fer, le transport intercellulaire du fer et la protection contre le stress oxydatif induit par le fer. Ces fonctions sont nécessaires dans plusieurs tissus au cours du développement embryonnaire de la drosophile.

En Drosophila melanogaster, el hierro se almacena en el sistema de endomembrana celular dentro de una jaula de proteínas formada por 24 subunidades de ferritina de dos tipos (Fer1HCH y Fer2LCH) en una estequiometría 1:1. En las larvas, la ferritina se acumula en el intestino medio, la hemolinfa, la guirnalda, las células pericárdicas y en el sistema nervioso. Aquí presentamos análisis de fenotipos embrionarios para mutaciones en Fer1HCH, Fer2LCH y en ambos genes simultáneamente. Las mutaciones en cualquiera de los genes o la deleción de ambos genes dan como resultado un conjunto similar de fenotipos embrionarios cuticulares, que van desde la no deposición de la cutícula hasta defectos asociados con la retracción de la banda germinal, el cierre dorsal y la involución de la cabeza. Una fracción de los mutantes de ferritina tienen sistemas nerviosos embrionarios con interrupciones del cordón nervioso ventral, proyecciones axonales equivocadas y malformaciones cerebrales. Los mutantes de ferritina mueren con eventos apoptóticos ectópicos. Además, mostramos que la contribución materna de ferritina, que varía según las reservas de hierro de la madre, se utiliza en el desarrollo temprano. También evaluamos los fenotipos derivados del bloqueo del transporte de COPII desde el retículo endoplasmático al aparato de Golgi, alimentando la vía secretora, más el análisis de Fer1HCH y Fer2LCH expresados ectópicamente y marcados fluorescentemente. En general, nuestros resultados son consistentes con la ferritina de insectos que combina tres funciones: almacenamiento de hierro, transporte intercelular de hierro y protección contra el estrés oxidativo inducido por el hierro. Estas funciones son necesarias en múltiples tejidos durante el desarrollo embrionario de Drosophila.

In Drosophila melanogaster, iron is stored in the cellular endomembrane system inside a protein cage formed by 24 ferritin subunits of two types (Fer1HCH and Fer2LCH) in a 1:1 stoichiometry. In larvae, ferritin accumulates in the midgut, hemolymph, garland, pericardial cells and in the nervous system. Here we present analyses of embryonic phenotypes for mutations in Fer1HCH, Fer2LCH and in both genes simultaneously. Mutations in either gene or deletion of both genes results in a similar set of cuticular embryonic phenotypes, ranging from non-deposition of cuticle to defects associated with germ band retraction, dorsal closure and head involution. A fraction of ferritin mutants have embryonic nervous systems with ventral nerve cord disruptions, misguided axonal projections and brain malformations. Ferritin mutants die with ectopic apoptotic events. Furthermore, we show that ferritin maternal contribution, which varies reflecting the mother's iron stores, is used in early development. We also evaluated phenotypes arising from the blockage of COPII transport from the endoplasmic reticulum to the Golgi apparatus, feeding the secretory pathway, plus analysis of ectopically expressed and fluorescently marked Fer1HCH and Fer2LCH. Overall, our results are consistent with insect ferritin combining three functions: iron storage, intercellular iron transport, and protection from iron-induced oxidative stress. These functions are required in multiple tissues during Drosophila embryonic development.

في ذبابة الفاكهة الميلانينية، يتم تخزين الحديد في نظام الغشاء الداخلي الخلوي داخل قفص بروتيني مكون من 24 وحدة فرعية من الفيريتين من نوعين (Fer1HCH و Fer2LCH) في قياس متكافئ 1:1. في اليرقات، يتراكم الفيريتين في الأمعاء الوسطى، والليمف الدموي، والطوق، والخلايا التامورية وفي الجهاز العصبي. نقدم هنا تحليلات للأنماط الظاهرية الجنينية للطفرات في Fer1HCH و Fer2LCH وفي كلا الجينين في وقت واحد. تؤدي الطفرات في أي من الجينين أو حذف كلا الجينين إلى مجموعة مماثلة من الأنماط الظاهرية الجنينية الجلدية، بدءًا من عدم ترسب البشرة إلى العيوب المرتبطة بانكماش النطاق الجرثومي والإغلاق الظهري ولف الرأس. وهناك جزء صغير من طفرات الفيريتين لديها أجهزة عصبية جنينية مع اضطرابات في الحبل العصبي البطني، وإسقاطات محورية مضللة وتشوهات في الدماغ. تموت طفرات الفيريتين بأحداث موت الخلايا المبرمج خارج الرحم. علاوة على ذلك، نظهر أن مساهمة الأم في الفيريتين، والتي تختلف مما يعكس مخزون الأم من الحديد، تستخدم في النمو المبكر. قمنا أيضًا بتقييم الأنماط الظاهرية الناشئة عن انسداد نقل COPII من الشبكة الإندوبلازمية إلى جهاز Golgi، وتغذية المسار الإفرازي، بالإضافة إلى تحليل Fer1HCH و Fer2LCH المعبر عنها خارج الرحم والمميزة بالفلور. بشكل عام، تتوافق نتائجنا مع الفيريتين الحشري الذي يجمع بين ثلاث وظائف: تخزين الحديد، ونقل الحديد بين الخلايا، والحماية من الإجهاد التأكسدي الناجم عن الحديد. هذه الوظائف مطلوبة في أنسجة متعددة أثناء تطور ذبابة الفاكهة الجنينية.