|
||
---|---|---|
Manzanares et al. сообщили, что многие гены, участвующие в развитии головы позвоночных, имеют функциональных гомологов у более примитивных организмов, у которых отсутствуют головные структуры, напр., у Amphioxus.
|
Индукция головы нуждается в правильной спецификации нейральной эктодермы у гаструлирующего эмбриона, которая в свою очередь базируется на супрессии передачи сигналов bone morphogenetic protein (BMP). В гаструле рыбок данио имеется градиент активности BMP с наивысшим уровнем на вентральной стороне. Эктопическая дорсальная сигнализация BMP вызывает вентрализацию эмбриона и потерю нейральной ткани и др. передених структур, тогда как ингибирование BMP вызывает дорсализацию эмбриона с избыточной продукцией нервной ткани. BMP агонисты, такие как
Chordin и Noggin секретируются дорсальным (Spemann's) организатором. Мутации генов, участвующих с передаче сигналов Nodal, включая squint и cyclops, или в гомеозисном гене bozozok (boz), нарушают развитие головы и туловища за счет интерференции с формирование организатора.
Хотя эффекты некоторых из этих мутаций очень тяжелые, не известны одиночные мутации, полностью устраняющие образование передних структур. Однако, Gonzalez et al.обнаружили мутации двух генов - boz и Chordin gene chordino (din) - которые действуют синергично, предупреждая образование головы и туловища. У boz din мутантов, большинство клеток эмбриона накапливается на заднем конце, образуя увеличенную хвостовую почку. Было предположено, что большинство из этих клеток в норме предназначено для нейрального клона и респецифицировано в ненейральную эктодерму. Это подтверждается дорсальной экспансией ненейронального эктодермального маркера gata3, экспрессия которого замещает домен экспрессии нейронального маркера HuC. Хотя эмбрионы обнаруживают общее усиление апоптоза, это не объясняет потери дорсо-передних тканей. Более того,
чтобы показать, что предача сигналов BMP ответственна за потерю передних структур, авт. вносили swirltc300 (swr) мутацию, которая подавляла передачу сигналов BMP, мутантам boz din. Как и предполагалось, большинство передних структур пояывлялось вновь у boz din;swr тройных мутантов.
Авт. предлагают модель, согласно которой взаимодействие непосредственно двух генетических путей, одного, связанного с bozozok, и др., связанного с Chordin, необходимо и достаточно для развития головы и туловища путем ингибирования передачи сигналов BMP.
|