(Рис.1.)  |  Boundaries and local signalling centres in the developing vertebrate neural tube.


(Рис.2.)  |  Hindbrain segmentation.


(Рис.3.)  |  Formation of and signalling from the zona limitans intrathalamica.


(Рис.4.)  |  Lineage restriction at and signalling from the chick zona limitans intrathalamica.


(Рис.5.)  |  Compartment boundaries and local signalling centres in the developing fly wing.


(Рис.6.)  |  Model for boundary formation.

Задний мозг эмбриона позвоночных подразделяется на серию компартментов, имеющих клональное происхождение, которые известны как ромбомеры. Локальная экспрессия генов Hox и периодическая организация процесса нейрогенеза, пролиферация и проекции аксонов на ромбомеры указывают, что задний мозг является сегментированной, метамерной структурой, сходной со структурой тела насекомых. Ромбомерная идентичность регулируется отчасти специфическими генами Hox или комбинацией Hox генов.

Предложены разные модели сегментарной организации переднего мозга позвоночных. Общепризнанная в последнее время модель предполагает наличие в переднем мозге шести просомеров (prosomeres). Однако идентифицировано в этой области мозга было только четыре клонально ограниченных границы. Это поперечная (пересекающая) граница между промежуточным мозгом (diencephalon) и средним мозгом (midbrain) – DMB, две поперечные границы, окружающие клиновидную область в презумптивном промежуточном мозге, дающие начало zona limitans intrathalamica (ZLI), и продольная граница в конечном мозге (telencephalon) между плащом (pallium) и subpallium (PSB).

Граница между средним и задним мозгом (midbrain–hindbrain boundary - MHB) является моделью локального сигнального центра в развивающемся мозге позвоночных. Она регулирует развитие боковых областей посредством секреции факторов роста фибробластов (fibroblast growth factors - FGFs). Недавно было обнаружено, что такими же сигнальными свойствами обладает и передняя граница нервной пластинки (которая секретирует anti-WNTs и FGFs) для ZLI (sonic hedgehog), для границ ромбомеров (WNTs) и для ромбоиера 4 (FGFs).

Различные реакции боковых областей на сигналы, которые распространяются из локальных центров сигнализирования, опосредуются паттерном транскрипционных факторов, экспрессирующихся дифференциально вокруг сигнальных центров – в особенности OTX2 (orthodenticle homologue 2) и GBX2 (gastrulation brain homeobox 2) на любой из сторон MHB, и членов Iroquois семейства у MHB и ZLI.

Локализация границ регулируется глобальным сигнальным градиентом, который управляет паттернированием стадии гаструлы эмбриона. И MHB, и ZLI могут быть позиционированы непосредственно WNT градиентом, который поляризует передне-заднюю ось нервной пластинки на ранней стадии ее развития. А границы ромбомеров позиционируются градуированными сигналами ретиноевой кислоты.

Возможно, что установленные различия в клеточной адгезивности между соседними компартментами являются первым этапом в формировании между ними границ. Специфические признаки таких границ в настоящее время устанавливаются. Notch и WNT пути имеют отношение уже ко второму этапу, тогда как ephrin receptor (Eph)–ephrin signalling вовлечен и в различную адгезию, и в клеточное отторжение на этих границах.