Роль Foxi Генов

Expression of mouse Foxi class genes in early craniofacial development T. Ohyama, A.K. Groves Dev. Dyn. - 2004, Vol. 231, No 5, P. 640-646
Изучали паттерны экспрессии генов класса Foxi с 6.5 по 10.5 день эбмриогенеза мышей. Foxi2 экспрессируется по всей краниальной эктодерме, соседствующей с нервной пластинкой, начиная со стадии 4-х сомитов, позднее его экспрессия оказывается исключенной из отических плакод. Foxi3 экспресируется в широкой области пан-плакодной эктодермы, соседствующей с нервной пластинкой со стадии Е6.75 до стадии первого сомита. Его экспрессия становится ограниченной эктодермой и энтодермой глоточных карманов на стадии Е10.5. Экспрессия Foxi1 впервые выявляется в эндолимфатическом протоке отических пузырьков на стадии Е10.5. Следовательно, эти гены играют важную роль во время спецификации краниальных плакод.	Парные сенсорные органы на голове развиваются из эктодермы, лежащей вблизи нервной пластинки (Baker, Bronner-Fraser, 2001). Эта эктодерма организуется в серию черепнолицевых плакод, из которых возникают обонятельный эпителий, хрусталики глаз, тройничный и epibranchial ганглии, и целиком внутреннее ухо. Разнообразные эксперименты показали, что большая часть этой ранней эктодермы компетентна давать разные плакоды при трансплантации в соотв. положение (Jacobson, 1963, 1966; Baker et al., 1999; Groves, Brinner-Fraser, 2000). В дополнение некоторые гены, как было показано, маркируют границу между нервной пластинкой и эпидермисом (Yang et al., 1998; Quint et al., 2000; Streit, 2002). Эти данные привели к модели, согласно которой все черепнолицевые плакоды возникают из общего "pan-placodal" или 'preplacodal" домена, маркируемого с помощью этих пограничных генов. Инициальные индуктивные события, как предполагалось, закладывают этот пан-плакодный домен, что сопровождается позднее более фокальными сигнальными событиями, которые индуцируют специфические плакоды (Baker, Bronner-Frazer, 2001; Brown et al., 2003). Альтернативное мнение изложено Begbie, Graham (2001). Некоторые типы транскрипционных факторов являются удобными маркёрами состояние пан-плакодных клеток и специфических сенсорных плакод. Два примера пан-плакодных генов маркеров - Dlx5 и 6, которые экспрессируются широко в поверхностной эктодерме со стадии эмбриогенеза Е6.5 до поздних пресомитных стадий у мышей (Quint et al., 2000; Streit, 2002). Эта шрокая экспрессия м. коррелировать с компетентностью формировать краниальные плакоды на этой стадии. На ранних сомитных стадиях экспрессия Dlx5 и 6 оказывается ограниченной фронтоназальной эктодермой и отическими плакодами (Yang et al., 1998) В это время начинают экспрессироваться Рах2 и 8 специфически в презумптивной отической области, начиная с поздней пресомитной стадии (Ohyama, Groves, 2004). Эти паттерны динамической экспрессии указывают на то, что индукция специфических плакод или др. органов, происходящих из пан-плакодной эктодермы, начинается на поздней пресомитной стадии. Открытие высоко законсервированного мотива гена forkhead у дрозофил (Weigel et al., 1989; Weigel, Jackle, 1990) и в транскрипционном факторе HNF-3 млекопитающих (Lai et al., 1990; 1991), более чем у 100 членов семейства генов Fox (forkhead box), идентифицированных от дрожжей до человека (Kaestner et al., 2000). Fox белки выполняют разные роли в организме от эмбрионального развития до контроля метаболизма в дифференцированных тканях (Kaufman, Knochel, 1996; Carisson, Mahlapuu, 2002). Гены класса Foxi идентифицированы и проанализированы у разных видов. Мышиный Foxi1, ранее наз. Fkh10, экспрессируется в отических пузырьках на ст. Е9.5 и его экспрессия становится ограниченной эпителием эндолимфатического протока и мешка на поздних стадиях. Целенаправленные мутации Foxi1 вызывают аномальное увеличение мембранозного лабиринта, а возникающие в результате мутантные мыши страдают от нарушений слуха и дисфункции вестибулярного аппарата (Hulander et al., 1998; 2003). Кроме того у мышей Foxi1 экспрессируется также в эмбриональных и взрослых почках со ст.Е16.5, хотя мутантные мыши не обнаруживают фенотипических отклонений в почках. У рыбок данио foxi1 экспрессируется в ранних отичеких плакодах и бранхиальных артериях, а foxi1 (hearsay) мутанты и morpholino нокдауны показывают, что foxi1 рыбок данио регулирует экспрессию генов dlx и pax в ранних отических плакодах и бранхиальных дугах (Lee et al.,, 2003; Nissen et al., 2003; Solomon et al., 2003a). Xenopus foxi1a и b в основном экспрессируются в нейродермальных и мезодермальных клонах во время раннего эмбриогенеза (Lef et al., 1994), a foxi1c экспрессируется в эпидермальном кольце вокруг нейрального поля. а потом локализуется в клетках предшественниках плакод (Pohl et al., 2002). Недавно Solomon et al., идентифицировали три др. гена класса foxi у рыбок данио. Ген foxi2 экспрессируется в хордомезодерме во время раннего сомитогенеза и в сетчатки и бранхиальных дугах во время поздних стадий. Ген foxi3a и b рыбок данио экспрессируются в эпидермальных слизистых клетках в ходе всего эмбриогенеза и на ранних личиночных стадиях. Гены foxi2> foxi3a и b рыбок данио не экспрессируются в отических клонах (Solomon et al., 2003b). Foxi2 is Expressed in Cranial Ectoderm Установлено, что у мышей Foxi2 едва экспрессируется в эктодерме (Е6.5-Е10.5) пограничной области средний мозг-задний мозг на поздней пресомитной стадии. Эта экспрессия перестаёт обнаруживаться на более поздних стадиях. На ст. 4-5 сомитов обнаруживается более чёткая, но заплатками экспрессия в краниальной эктодерме (Рис. 1А). Нf этой стадии домен экспрессии Foxi2 перекрывается с доменом экспрессии Рах2, который маркирует презумптивнуют отическую область в краниальной эктодерме, соседствующей с ромбомерами 3-5 (Рис. 1В). На ст. 10-12 сомитов экспрессия в эктодерме становится более сильной расширяется в направлении дорсальной половины головной области и дорсальной части бранхиальных дуг (Рис. 1С). Задняя экспрессия видна в эктодерме вокруг точки дорсальной closure, явно вне отической плакоды (головки стрелок на Рис. 1C,F). Поперечные срезы целого эмбриона показывают. что Foxi2 не экспрессируется в утолщении отической плакоды, тогда как он экспрессируется в более вентральной эктодерме, которая всё ещё токким в один слой клеток слоем (Рис. 1D,E,G,H). как только отическая плакода инвагинирует, становится легче различать Foxi2-негативный отический бокал от Foxi2-позитивной эктодермы. На ст. Е9.5 экспрессия Foxi2 в черепнолицевой эктодерме становится более отчётливой (Рис. 2А-Е). Однако экспрессия в первой и второй бранхиальных дугах постепенно ограничивается задними краями на ст. Е10.5 (Рис. 2J). Срезы с двойным окрашиванием на Foxi2 и Neurogenin-2 (Рис. 2F,G) или NeuroD (Рис. 2H,I) показывают, что Neurogenin-2-позитивные клетки в epibranchial плакодах обнаруживают двойное мечение с Foxi2 (головки стрелок на Рис. 2G), тогда как NeuroD-позитивные клетки, отделившиеся от эпибранхиальных плакод (Fode et al., 1998) не являются Foxi2-позитивными (стрелки на Рис. 2I)? указывая тем самым, что Foxi2 подавляется, когда плакодные клетки вычленяются из краниальной эктодермы. Картирование судьбы у кур показало, что эктодермальные клетки в презумптивной отической области перемешаны с будущими нервными, нервного гребня, эпидермальными и др. плакодными клетками (Streit, 2002). И у кур и у мышей экспрессия Рах2 в презумптивной отической эктодерме покрывает широкую область выше уровня ромбомера 1 на ст. 4-5 сомитов (Рис. 1В; см. также Groves,Bronner-Frazer, 2000; Ohyama, Groves, 2004). Мышиный Foxi2 экспрессируется типа соль-и-перец в краниальной эктодерме на ст. 4-5 сомитов и перекрывает домен экспрессии Рах2. На этой ст. участки экспрессии Foxi2 позволяют чётко определить, является ли Foxi2 домен субнабором домена Рах2 или vice versa. В отсутствии Foxi2 антител не удалось установить присутствуют ли Foxi2 и Рах2 в тех же самых клетках. Домен экспрессии Foxi2 не включает отическую плакоду на поздних стадиях (Рис. 1C,F). Возможны два объяснения. Во-первых, Foxi2-позитивные клетки в Рах2 домене м.б. будущими эпи дермальрными или эпибранхиальными клетками, но не клетками отических плакод, и мигрируют прочь из отической области, когда формируется отическая плакода. Напротив. некоторые из Foxi2-позитивных клеток в Рах2 домене являются будущими клетками отических плакод, но экспрессия Foxi2 подавляется в этих клетках, когда формируются отические плакоды. Необходим клональный анализ со скрещиванием Foxi2-Cre мышей с Cre-loxP репортёрными мышами. Исследования идут. Foxi3 is Expressed in the Surface Ectoderm and the Pharingeal Entoderm Foxi3 мышей экспрессируется в широкой области поверхностной эктодермы, соседствующей с нервной пластинкой со ст. Е6.5 до пресомитнрой стадии (Рис. 3А-С)ю Домен экспрессии Foxi3, по-видимому. очень сходен с таковым Dlx5 (Рис. 3С-F), который экспрессируется в основном в на передней поверхности эктодермы (Yang et al., 1998; Quint et al., 2000). Однако, край нервной пластинки и поверхностная эктодерма не определяются четко морфологически на этой стадии. Эксперименты с двойной in situгибридизацией подтвердили, что домены экспрессии Foxi3 и Dlx5 перекрываются, но разрешение не позволило установить, каждая ли одиночная клетка, экспрессирующая Foxi3, экспрессирует также и Dlx5. Dj время ранней сомитной стадии экспрессия в эктодерме постепенно подавляется и затем ограничивается бранхиальными дугами на ст. 8 сомитов (рис. 4А). Foxi3 экспрессируется также в глоточной энтодерме. На поздней пресомитной стадии он начинает экспрессироваться в эктодерме, соседней с проспективной краниальной областью (головки стрелок на Рис. 3С). На ст. 8 сомитов экспрессия в энтодерме распределяется между двумя доменами, между первой и второй, второй и третьей дугами, перекрывая два домена экспрессии Foxi3 в краниальной эктодерме (Рис. 4А). Между Е9.5 и Е10.5 экспрессия Foxi3 оказывается ограниченной областью между верхней и нижней челюстью и глоточными карманами (Рис. 4D,G). Срезы этих эмбрионов показывают, что он экспрессируется как в эктодерме, так и энтодерме карманов, где эктодерма и энтодерма соприкасаются (Рис. 4В,С). Экспрессия Foxi3 обнаружена таже в дорсальной части зрительных пузырьков на Е9.5-T10.5 (головки стрелок на Рис. 4G). Мы установили, что Foxi3 является ранним маркёром пан-плакодного домена в дополнение к Dlx5 и 6. Т.к. foxi1 рыбок данио регулирует alx3b, 4b и 5а в отической плакоде (Nissen et al., 2003; Solomon et al., 2003a), то и мышиный Foxi3 м. регулировать экспрессию Dlx5 и 6 в пан-плакодном домене во время раннего эмбрионального развития. С началом сомитной стадии экспрессия Foxi3 в пан-плакодном домене подавляется за исключением области будущих бранхиальных карманов. В отической области, напр., это подавление коррелирует с активацией специфичных для отических плакод генов, таких как Рах2 и 8. Следовательно, возможно, что некоторые плакод-специфичные гены подавляют Foxi3 в клонах вне бранхиальных карманов. Ограничение экспрессии Foxi3 и в эктодерме и энтодерме бранхиальных карманов на ст. Е9.5-Е10.5 указывает на то, что Foxi3 м. участвовать в развитии фарингеальных органов, таких как паращитовидные железы, ultimobranchial тела и тимус, происходящие из глоточных карманов (Kaufman, Bard, 1999). Наконец, экспрессия Foxi3 в энтодерме с поздней пресомитной стадии м.б. одним из самых ранних маркёров клона бранхиальных карманов и это указывает на то, что спецификация будущих бранхиальных карманов м. начинаться на этой ранней стадии. Хотя паттерн экспрессии Foxi3 у мышей на ст. нервной пластинке не сходен с любым из генов класса foxi рыбок данио, он сходен с экспрессией foxi1c Xenopus за исключением того, что foxi1c не экспрессируется в задней половине пан-плакодной пластинки (Pohl et al., 2002). на поздних стадиях Foxi3 мыши экспрессируется в бранхиальных карманах в виде паттерна, сходного с таковым у рыбок данио генами класса foxi (Nissen et al., 2003; Solomon et al., 1003a) и Xenopus foxi1c (Pohl et al., 2002). Этот законсервированный паттерн экспрессии указывает на то, что Foxi3 м. играть важную роль в закладке пан-плакодного домена и в развитии бранхиальных карманов. Foxi1 Expression in Inner Ear Мы попытались воспроизвести паттерн экспрессии Foxi1, описанный Hulander et al., (1998). Они показали, что Foxi1 мыши экспрессируется во всём отическом пузырьке на ст. Е9.5. Однако мы не наблюдали какой-либо экспрессии с Е6.5 до Е9.5. Вместо этого самой ранней экспрессией был интенсивный сигнал на боковых сторонах эндолимфатического протока на Е10.5 (Рис. 5). Мы получили сходные результаты с двумя разными зондами Foxi1. Мы полагаем, что различия в экспрессии Foxi1 обусловлены различиями в условиях гибридизации. Внутреннее ухо мутантов Foxi1 обнаруживает морфологические аномалии на средних и поздних стадиях эмбриогенеза. Это м.б. связано с дефектами эндолимфатического протока (Hulander et al., 2003). Эти авт. объясняют отсутствие mjktt ранних фенотипических отклонений у мутантов Foxi1 перекрыванием. Наши данные указывают на то, что т.к. нет др. Foxi генов, экспрессирующихся во внутреннем ухе, то мало вероятно. что они м. компенсировать потерю Foxi1. Более того, фенотип эндолимфатического протока, обусловленный Foxi1 у мутантных мышей м. отражать экспрессию этого гена исключительно в эндолимфатическом зачатке.

Парные сенсорные органы на голове развиваются из эктодермы, лежащей вблизи нервной пластинки (Baker, Bronner-Fraser, 2001). Эта эктодерма организуется в серию черепнолицевых плакод, из которых возникают обонятельный эпителий, хрусталики глаз, тройничный и epibranchial ганглии, и целиком внутреннее ухо. Разнообразные эксперименты показали, что большая часть этой ранней эктодермы компетентна давать разные плакоды при трансплантации в соотв. положение (Jacobson, 1963, 1966; Baker et al., 1999; Groves, Brinner-Fraser, 2000). В дополнение некоторые гены, как было показано, маркируют границу между нервной пластинкой и эпидермисом (Yang et al., 1998; Quint et al., 2000; Streit, 2002). Эти данные привели к модели, согласно которой все черепнолицевые плакоды возникают из общего "pan-placodal" или 'preplacodal" домена, маркируемого с помощью этих пограничных генов. Инициальные индуктивные события, как предполагалось, закладывают этот пан-плакодный домен, что сопровождается позднее более фокальными сигнальными событиями, которые индуцируют специфические плакоды (Baker, Bronner-Frazer, 2001; Brown et al., 2003). Альтернативное мнение изложено Begbie, Graham (2001).

Некоторые типы транскрипционных факторов являются удобными маркёрами состояние пан-плакодных клеток и специфических сенсорных плакод. Два примера пан-плакодных генов маркеров - Dlx5 и 6, которые экспрессируются широко в поверхностной эктодерме со стадии эмбриогенеза Е6.5 до поздних пресомитных стадий у мышей (Quint et al., 2000; Streit, 2002). Эта шрокая экспрессия м. коррелировать с компетентностью формировать краниальные плакоды на этой стадии. На ранних сомитных стадиях экспрессия Dlx5 и 6 оказывается ограниченной фронтоназальной эктодермой и отическими плакодами (Yang et al., 1998) В это время начинают экспрессироваться Рах2 и 8 специфически в презумптивной отической области, начиная с поздней пресомитной стадии (Ohyama, Groves, 2004). Эти паттерны динамической экспрессии указывают на то, что индукция специфических плакод или др. органов, происходящих из пан-плакодной эктодермы, начинается на поздней пресомитной стадии.

Открытие высоко законсервированного мотива гена forkhead у дрозофил (Weigel et al., 1989; Weigel, Jackle, 1990) и в транскрипционном факторе HNF-3 млекопитающих (Lai et al., 1990; 1991), более чем у 100 членов семейства генов Fox (forkhead box), идентифицированных от дрожжей до человека (Kaestner et al., 2000). Fox белки выполняют разные роли в организме от эмбрионального развития до контроля метаболизма в дифференцированных тканях (Kaufman, Knochel, 1996; Carisson, Mahlapuu, 2002). Гены класса Foxi идентифицированы и проанализированы у разных видов. Мышиный Foxi1, ранее наз. Fkh10, экспрессируется в отических пузырьках на ст. Е9.5 и его экспрессия становится ограниченной эпителием эндолимфатического протока и мешка на поздних стадиях. Целенаправленные мутации Foxi1 вызывают аномальное увеличение мембранозного лабиринта, а возникающие в результате мутантные мыши страдают от нарушений слуха и дисфункции вестибулярного аппарата (Hulander et al., 1998; 2003). Кроме того у мышей Foxi1 экспрессируется также в эмбриональных и взрослых почках со ст.Е16.5, хотя мутантные мыши не обнаруживают фенотипических отклонений в почках. У рыбок данио foxi1 экспрессируется в ранних отичеких плакодах и бранхиальных артериях, а foxi1 (hearsay) мутанты и morpholino нокдауны показывают, что foxi1 рыбок данио регулирует экспрессию генов dlx и pax в ранних отических плакодах и бранхиальных дугах (Lee et al.,, 2003; Nissen et al., 2003; Solomon et al., 2003a). Xenopus foxi1a и b в основном экспрессируются в нейродермальных и мезодермальных клонах во время раннего эмбриогенеза (Lef et al., 1994), a foxi1c экспрессируется в эпидермальном кольце вокруг нейрального поля. а потом локализуется в клетках предшественниках плакод (Pohl et al., 2002). Недавно Solomon et al., идентифицировали три др. гена класса foxi у рыбок данио. Ген foxi2 экспрессируется в хордомезодерме во время раннего сомитогенеза и в сетчатки и бранхиальных дугах во время поздних стадий. Ген foxi3a и b рыбок данио экспрессируются в эпидермальных слизистых клетках в ходе всего эмбриогенеза и на ранних личиночных стадиях. Гены foxi2> foxi3a и b рыбок данио не экспрессируются в отических клонах (Solomon et al., 2003b).

Foxi2 is Expressed in Cranial Ectoderm

Установлено, что у мышей Foxi2 едва экспрессируется в эктодерме (Е6.5-Е10.5) пограничной области средний мозг-задний мозг на поздней пресомитной стадии. Эта экспрессия перестаёт обнаруживаться на более поздних стадиях. На ст. 4-5 сомитов обнаруживается более чёткая, но заплатками экспрессия в краниальной эктодерме (Рис. 1А). Нf этой стадии домен экспрессии Foxi2 перекрывается с доменом экспрессии Рах2, который маркирует презумптивнуют отическую область в краниальной эктодерме, соседствующей с ромбомерами 3-5 (Рис. 1В). На ст. 10-12 сомитов экспрессия в эктодерме становится более сильной расширяется в направлении дорсальной половины головной области и дорсальной части бранхиальных дуг (Рис. 1С). Задняя экспрессия видна в эктодерме вокруг точки дорсальной closure, явно вне отической плакоды (головки стрелок на Рис. 1C,F). Поперечные срезы целого эмбриона показывают. что Foxi2 не экспрессируется в утолщении отической плакоды, тогда как он экспрессируется в более вентральной эктодерме, которая всё ещё токким в один слой клеток слоем (Рис. 1D,E,G,H). как только отическая плакода инвагинирует, становится легче различать Foxi2-негативный отический бокал от Foxi2-позитивной эктодермы. На ст. Е9.5 экспрессия Foxi2 в черепнолицевой эктодерме становится более отчётливой (Рис. 2А-Е). Однако экспрессия в первой и второй бранхиальных дугах постепенно ограничивается задними краями на ст. Е10.5 (Рис. 2J). Срезы с двойным окрашиванием на Foxi2 и Neurogenin-2 (Рис. 2F,G) или NeuroD (Рис. 2H,I) показывают, что Neurogenin-2-позитивные клетки в epibranchial плакодах обнаруживают двойное мечение с Foxi2 (головки стрелок на Рис. 2G), тогда как NeuroD-позитивные клетки, отделившиеся от эпибранхиальных плакод (Fode et al., 1998) не являются Foxi2-позитивными (стрелки на Рис. 2I)? указывая тем самым, что Foxi2 подавляется, когда плакодные клетки вычленяются из краниальной эктодермы.

Картирование судьбы у кур показало, что эктодермальные клетки в презумптивной отической области перемешаны с будущими нервными, нервного гребня, эпидермальными и др. плакодными клетками (Streit, 2002). И у кур и у мышей экспрессия Рах2 в презумптивной отической эктодерме покрывает широкую область выше уровня ромбомера 1 на ст. 4-5 сомитов (Рис. 1В; см. также Groves,Bronner-Frazer, 2000; Ohyama, Groves, 2004). Мышиный Foxi2 экспрессируется типа соль-и-перец в краниальной эктодерме на ст. 4-5 сомитов и перекрывает домен экспрессии Рах2. На этой ст. участки экспрессии Foxi2 позволяют чётко определить, является ли Foxi2 домен субнабором домена Рах2 или vice versa. В отсутствии Foxi2 антител не удалось установить присутствуют ли Foxi2 и Рах2 в тех же самых клетках. Домен экспрессии Foxi2 не включает отическую плакоду на поздних стадиях (Рис. 1C,F). Возможны два объяснения. Во-первых, Foxi2-позитивные клетки в Рах2 домене м.б. будущими эпи дермальрными или эпибранхиальными клетками, но не клетками отических плакод, и мигрируют прочь из отической области, когда формируется отическая плакода. Напротив. некоторые из Foxi2-позитивных клеток в Рах2 домене являются будущими клетками отических плакод, но экспрессия Foxi2 подавляется в этих клетках, когда формируются отические плакоды. Необходим клональный анализ со скрещиванием Foxi2-Cre мышей с Cre-loxP репортёрными мышами. Исследования идут.

Foxi3 is Expressed in the Surface Ectoderm and the Pharingeal Entoderm

Foxi3 мышей экспрессируется в широкой области поверхностной эктодермы, соседствующей с нервной пластинкой со ст. Е6.5 до пресомитнрой стадии (Рис. 3А-С)ю Домен экспрессии Foxi3, по-видимому. очень сходен с таковым Dlx5 (Рис. 3С-F), который экспрессируется в основном в на передней поверхности эктодермы (Yang et al., 1998; Quint et al., 2000). Однако, край нервной пластинки и поверхностная эктодерма не определяются четко морфологически на этой стадии. Эксперименты с двойной in situгибридизацией подтвердили, что домены экспрессии Foxi3 и Dlx5 перекрываются, но разрешение не позволило установить, каждая ли одиночная клетка, экспрессирующая Foxi3, экспрессирует также и Dlx5. Dj время ранней сомитной стадии экспрессия в эктодерме постепенно подавляется и затем ограничивается бранхиальными дугами на ст. 8 сомитов (рис. 4А). Foxi3 экспрессируется также в глоточной энтодерме. На поздней пресомитной стадии он начинает экспрессироваться в эктодерме, соседней с проспективной краниальной областью (головки стрелок на Рис. 3С). На ст. 8 сомитов экспрессия в энтодерме распределяется между двумя доменами, между первой и второй, второй и третьей дугами, перекрывая два домена экспрессии Foxi3 в краниальной эктодерме (Рис. 4А). Между Е9.5 и Е10.5 экспрессия Foxi3 оказывается ограниченной областью между верхней и нижней челюстью и глоточными карманами (Рис. 4D,G). Срезы этих эмбрионов показывают, что он экспрессируется как в эктодерме, так и энтодерме карманов, где эктодерма и энтодерма соприкасаются (Рис. 4В,С). Экспрессия Foxi3 обнаружена таже в дорсальной части зрительных пузырьков на Е9.5-T10.5 (головки стрелок на Рис. 4G).

Мы установили, что Foxi3 является ранним маркёром пан-плакодного домена в дополнение к Dlx5 и 6. Т.к. foxi1 рыбок данио регулирует alx3b, 4b и 5а в отической плакоде (Nissen et al., 2003; Solomon et al., 2003a), то и мышиный Foxi3 м. регулировать экспрессию Dlx5 и 6 в пан-плакодном домене во время раннего эмбрионального развития. С началом сомитной стадии экспрессия Foxi3 в пан-плакодном домене подавляется за исключением области будущих бранхиальных карманов. В отической области, напр., это подавление коррелирует с активацией специфичных для отических плакод генов, таких как Рах2 и 8. Следовательно, возможно, что некоторые плакод-специфичные гены подавляют Foxi3 в клонах вне бранхиальных карманов. Ограничение экспрессии Foxi3 и в эктодерме и энтодерме бранхиальных карманов на ст. Е9.5-Е10.5 указывает на то, что Foxi3 м. участвовать в развитии фарингеальных органов, таких как паращитовидные железы, ultimobranchial тела и тимус, происходящие из глоточных карманов (Kaufman, Bard, 1999). Наконец, экспрессия Foxi3 в энтодерме с поздней пресомитной стадии м.б. одним из самых ранних маркёров клона бранхиальных карманов и это указывает на то, что спецификация будущих бранхиальных карманов м. начинаться на этой ранней стадии.

Хотя паттерн экспрессии Foxi3 у мышей на ст. нервной пластинке не сходен с любым из генов класса foxi рыбок данио, он сходен с экспрессией foxi1c Xenopus за исключением того, что foxi1c не экспрессируется в задней половине пан-плакодной пластинки (Pohl et al., 2002). на поздних стадиях Foxi3 мыши экспрессируется в бранхиальных карманах в виде паттерна, сходного с таковым у рыбок данио генами класса foxi (Nissen et al., 2003; Solomon et al., 1003a) и Xenopus foxi1c (Pohl et al., 2002). Этот законсервированный паттерн экспрессии указывает на то, что Foxi3 м. играть важную роль в закладке пан-плакодного домена и в развитии бранхиальных карманов.

Foxi1 Expression in Inner Ear

Мы попытались воспроизвести паттерн экспрессии Foxi1, описанный Hulander et al., (1998). Они показали, что Foxi1 мыши экспрессируется во всём отическом пузырьке на ст. Е9.5. Однако мы не наблюдали какой-либо экспрессии с Е6.5 до Е9.5. Вместо этого самой ранней экспрессией был интенсивный сигнал на боковых сторонах эндолимфатического протока на Е10.5 (Рис. 5). Мы получили сходные результаты с двумя разными зондами Foxi1. Мы полагаем, что различия в экспрессии Foxi1 обусловлены различиями в условиях гибридизации. Внутреннее ухо мутантов Foxi1 обнаруживает морфологические аномалии на средних и поздних стадиях эмбриогенеза. Это м.б. связано с дефектами эндолимфатического протока (Hulander et al., 2003). Эти авт. объясняют отсутствие mjktt ранних фенотипических отклонений у мутантов Foxi1 перекрыванием. Наши данные указывают на то, что т.к. нет др. Foxi генов, экспрессирующихся во внутреннем ухе, то мало вероятно. что они м. компенсировать потерю Foxi1. Более того, фенотип эндолимфатического протока, обусловленный Foxi1 у мутантных мышей м. отражать экспрессию этого гена исключительно в эндолимфатическом зачатке.

Expression of mouse Foxi class genes in early craniofacial development T. Ohyama, A.K. GrovesDev. Dyn. - 2004, Vol. 231, No 5, P. 640-646

Expression of mouse Foxi class genes in early craniofacial development
T. Ohyama, A.K. Groves
Dev. Dyn. - 2004, Vol. 231, No 5, P. 640-646