Антагонисты факторов роста, секретируемые Spemann-Mangold организатором, являются сутью трёхмерной системы координат позиционной информации, которая функционирует во время формирования паттерна осей в гаструле позвоночных. Градиент(ы) передаваемых сигналов Nodal является критическим двигателем в этом процессе с помощью индукции как Wnt и BMP ростовых факторов, так и их антагонистов в разных дозах (Рис. 5). М. б. предложена поэтому модернизированная модель двойного градиента (78), в которой паттерн ортогональных градиентов BMP и Wnt формирует паттерн DV и AP осей (Рис. 6). В классической модели , разработанной на эмбрионах амфибий, AP-градиентно распределенный фактор, ка полагают, является как мезодерм-индуцирующим, так и posteriorizing(2). Два процесса были неотличимы, т.к. мезодермальная индукция сопровождается индукцией posteriorizing факторов. Сегодня индукция мезодермы и posteriorization м.б. не связаны с Nodals, индуцирующими мезодерму, и с Wnts, FGF и ретиноевой кислотой, действующими как агенты. Гаструляция создаёт DV-AV градиент Nodal в виде двух ортогональных градиентов BMP и Wnt. BMP антагонисты экспрессируются во всех производных организатора, в частности в хордамезодерме, которая подвергается конвергентным extension движениям и , следовательно, распространяется на всю AP ось. Напротив, антагонисты Wnt экспрессируются преимущественно в передней mesendoderm, которая ведёт гаструлирующие клетки вперед и заканчивается аж в ростральной позиции. Сходная модель двойного градиента предложена для индукции и формирования паттерна нейрального гребня с передачей сигналов BMP и Wnt, регулирующих формирование DV и AP паттерна, соотв., (85). Ортогональные градиенты морфогенов оперируют также во время эмбриогенеза
специфицируют границы DV и AP компартментов в крыльях, соотв. (86).
Важным свойством этой системы формирования паттерна является то, что сигналы Nodal, BMP и Wnt перекрёстно регулируют др. др. Nodals индуцируют др. Nodals, Wnts и BMPs, также как и их антагонистов. Сходным образом, экспрессия
Xwnt8 нуждается в передаче сигналов BMP (87,88). Более того, головной, туловищный организаторы действительно регулируют др. др. как позитивно, так и негативно и тем самым стабилизируют их домены. Относительно позитивной регуляции, у мышей, которые являются двойными мутантами по
chordin и
noggin, экспрессия маркеров головного организатора в AVE затрагивается, даже если оба гена не экспрессируются здесь, а в первичной полоске и узелке (31). С др. стороны, избыточная экспрессия генов, способствующих формированию головы,
cerberus и
Blimp1 блокирует образование туловищного организатора (28,89). Напротив,
X. laevis Admp, который кодирует BMP, который экспрессируется в туловищном организаторе, необходим для репрессии эктопической экспрессии генов головного организатора (90). Возможно, что эти позитивные и негативные взаимодействия важны для скоординированной регуляции эмбриональных осей и м. объяснить наблюдаемую регенерацию организатора (19,91).
Перекрёстная регуляция Wnt и BMPs объясняет также, почему передача сигналов BMP не только регулирует формирование DV паттерна, но и также существенна для формирования головы и хвоста - т.е., формирования AP паттерна. Однако, др. ответом м.б. то, что головной и хвостовой концы, DV ось не является ортогональной для AP , оси, а противоположна ей. Следовательно, для концов тела dorsalization становится эквивалентной anteriorization. Примером м. служить телэнцефалон, который разные авт. определяют как или переденее подразделение или дорсальный компартмент ростральной части переднего мозга, а Wilson и др. полагают, что он является и дорсальным и передним (74). Итак, концы тела - эффект формирования паттернов с помощью ventralizing BMPs и posteriorizing Wnts - становятся качественно неотличимыми. В согласии с этим то, что избыточная экспрессия
Dkk1 м. восстанавливать формирование головы у эмбрионов
X. laevis, которые posteriorized с помощью избыточной экспрессии
Bmp4 (92) и
bmp4 м. замещать
wnt8 в сочетании с
nodal во время индукции хвоста у рыбок данио (18).
Наконец, необходимо подчеркнуть, что организатор закладывает только грубые подразделения, которые прогрессивно разрабатываются с помощью вторичных клеточных взаимодействий по ходу гаструляции и нейруляции. Spemann продемонстрировал важность этих вторичных взаимодействий: он обозначал их цепочкой индукций с помощью оганизаторов высшего порядка. Эти последние события формирования паттерна оперируют преимущественно с помощью тех же самых механизмов что и Spemann-Mangold организатор. Напр., формирование паттерна переднего мозга у рыбок данио использует вторично градиент AP Wnt сигналов, в котором Wnt антагонист Tlc является важным (93).
Сайт создан в системе
uCoz
