Oscilator Autonomous Cellular
ОСЦИЛЛЯТОР АВТОНОМНЫЙ КЛЕТОЧНЫЙ

Установлено, что клетки сегментной пластинки организуются автономно в препаттерн повторяющихся единиц, называемых сомитомерами (Aulehla, Johnson, 1999) . Первые молекулярные доказательства внутренне присущих часов, опрерирующих в сегментной пластинке получены недавно с открытием паттерна динамичной экспрессии hairy related гена c-hairy1. Экспрессия его циклов происходит с периодичностью образования сомитов и является свойством клеток сегментной пластинки.	Гены, которые могут действовать совместно с c-hairy1, регулируя сомитную сегментацию, это те, что участвуют в передаче сигналов notch, включая трансмембранный рецептор notch-1 , его лиганды delta-1 и delta-3, транскрипционный фактор RBPJ-kappa, многопроходной трансмембранный белок presenelin-1 и секретируемый белок lunatic fringe. Мутации каждого из этих генов нарушают регвлярной расположеие сомитов. Ген lunatic fringe уникален тем, что его паттерн экспрессии связан с дискретными дисками в несегментированной параксиальной мезодерме, остальные униформно экспрессируются в большей части сегментной пластинки. Показано, что lunatic fringe обладает динамическим циклическим паттерном экспрессии у птиц и мышей в несегментированно параксиальной мезодерме, сходным с таковым для c-hairy1. Анализировали экспрессию lunatic fringe в несегментированной параксиальной мезодерме эмбрионов кур. Установлено, что lunatic fringe экспрессируется преимущественно в сомите -II, где сомит I соответствует только что сформированному сомиту, а сомит -I соответствует группе клеток, которая сформирует следующий сомит. Показано, что lunatic fringe экспрессируется высоко динамичным способом в сегментной пластинке до формирования сомитов и что циклы экспрессии lunatic fringe автономны с периодичностью формирования сомитов. Мышиный ортолог lunatic fringe подвергается сходной циклической экспрессии в пресомитной мезодерме. Имеются 3 раздельных пространственно-временных фазы экспрессии lunatic fringe и что эти фазы повторяются вместе с периодичностью равной периодичности формирования сомита. Фаза I характеризуется локальной экспрессией lunatic fringe в сомите -II. Во время фазы II слабый диск экспрессии появляется в каудальной части сегментной пластинки и поддерживается высокий уровень в ростральном -II диске. Во время перехода к фазе III задний диск экспрессии lunatic fringe смещается в ростральном направлении. Во время фазы III выявляется преходящая экспрессия lunatic fringe в хвостовой почке. Так как слабая экспрессия lunatic fringe в сегментной пластинке появляется во время фазы II, до его экспрессии в хвостовой почке, то предполагается, что экспрессия lunatic fringe не инициируется в хвостовой почке. Уменьшение домена широкой каудальной экспрессии lunatic fringe в сегментной пластинке продолжается во время фазы III так, что сразу после образования сомита стабильный -II диск экспрессии lunatic fringe восстанавливается. (Рис lunatic) В то же самое время наиболее ростральный диск экспрессии lunatic fringe теряется и в результате восстанавливается паттерн фазы I. Этот цикл повторяется каждые 90 мин. Фаза I занимает половину этого времени, фазы II и III по 25 мин. Прямое сравнение экспрессии lunatic fringe и c-hairy1 показывает, что они обладают общей сходной пространственной и временной динамикой, указывающей, что они или отвечают на один и тот же внутренний сигнальный механизм или их экспрессия взаимо-зависима. Подобный паттерн экспрессии lunatic fringe может быть результатом интеграции notch сигналов с клеточным осцилятором, контролирующим сегментацию сомитов.

Гены, которые могут действовать совместно с c-hairy1, регулируя сомитную сегментацию, это те, что участвуют в передаче сигналов notch, включая трансмембранный рецептор notch-1 , его лиганды delta-1 и delta-3, транскрипционный фактор RBPJ-kappa, многопроходной трансмембранный белок presenelin-1 и секретируемый белок lunatic fringe. Мутации каждого из этих генов нарушают регвлярной расположеие сомитов. Ген lunatic fringe уникален тем, что его паттерн экспрессии связан с дискретными дисками в несегментированной параксиальной мезодерме, остальные униформно экспрессируются в большей части сегментной пластинки.

Показано, что lunatic fringe обладает динамическим циклическим паттерном экспрессии у птиц и мышей в несегментированно параксиальной мезодерме, сходным с таковым для c-hairy1.

Анализировали экспрессию lunatic fringe в несегментированной параксиальной мезодерме эмбрионов кур. Установлено, что lunatic fringe экспрессируется преимущественно в сомите -II, где сомит I соответствует только что сформированному сомиту, а сомит -I соответствует группе клеток, которая сформирует следующий сомит. Показано, что lunatic fringe экспрессируется высоко динамичным способом в сегментной пластинке до формирования сомитов и что циклы экспрессии lunatic fringe автономны с периодичностью формирования сомитов. Мышиный ортолог lunatic fringe подвергается сходной циклической экспрессии в пресомитной мезодерме.

Имеются 3 раздельных пространственно-временных фазы экспрессии lunatic fringe и что эти фазы повторяются вместе с периодичностью равной периодичности формирования сомита. Фаза I характеризуется локальной экспрессией lunatic fringe в сомите -II. Во время фазы II слабый диск экспрессии появляется в каудальной части сегментной пластинки и поддерживается высокий уровень в ростральном -II диске. Во время перехода к фазе III задний диск экспрессии lunatic fringe смещается в ростральном направлении. Во время фазы III выявляется преходящая экспрессия lunatic fringe в хвостовой почке. Так как слабая экспрессия lunatic fringe в сегментной пластинке появляется во время фазы II, до его экспрессии в хвостовой почке, то предполагается, что экспрессия lunatic fringe не инициируется в хвостовой почке. Уменьшение домена широкой каудальной экспрессии lunatic fringe в сегментной пластинке продолжается во время фазы III так, что сразу после образования сомита стабильный -II диск экспрессии lunatic fringe восстанавливается. (Рис lunatic) В то же самое время наиболее ростральный диск экспрессии lunatic fringe теряется и в результате восстанавливается паттерн фазы I. Этот цикл повторяется каждые 90 мин. Фаза I занимает половину этого времени, фазы II и III по 25 мин.

Прямое сравнение экспрессии lunatic fringe и c-hairy1 показывает, что они обладают общей сходной пространственной и временной динамикой, указывающей, что они или отвечают на один и тот же внутренний сигнальный механизм или их экспрессия взаимо-зависима.

Подобный паттерн экспрессии lunatic fringe может быть результатом интеграции notch сигналов с клеточным осцилятором, контролирующим сегментацию сомитов.