Посещений:
Преимплантационное Развитие

Изучение Микромассивов
Hamatani, T. et al. Dynamics of global gene expression changes during mouse preimplantation development. Dev. Cell 6, 117–131 (2004) |  PubMed  |  ChemPort

Wang, Q. T. et al. A genome-wide study of gene activity reveals developmental signaling pathways in the preimplantation mouse embryo. Dev. Cell 6, 133–144 (2004) |  PubMed  |  ChemPort

HDAC1 expression during mouse preimplantation development. Mouse preimplantation embryos from the 1-cell to the blastocyst stage have been immunolabelled for histone deacetylase HDAC1 (red channel) and stained with 4', 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI, blue channel). Low levels of HDAC1 can be detected in the pronuclei of the fertilized oocyte. High-level expression starts in the 2-cell stage at the time when zygotic genome activation occurs and stays high throughout further development until birth (data not shown).

Every parent anxiously awaits their little one's first word or wobbly steps, but the most significant developmental milestone happened much earlier, when the oocyte became an embryo and established itself in the lining of the womb. This early stage in a mammal's life is tucked away and so cannot be studied genetically using phenotypic assays. Two groups have now investigated the development of the mouse pre-implantation embryo using microarray-based transcriptional profiling. They show that it is possible to build a temporal profile of gene expression on which to base hypotheses about how genes interact during this early stage of life.
Q. Tian Wang с коллегами изучали профили экспрессии ~12,000 генов в 12 морфологических временных точках от неоплодотворённого яйца до позднего бластоциста. Экспрессия приподнесла ряд сюрпризов - более трети - генов варьирует более чем в 5 раз во время этого периода. Оказалось также возможным идентифицировать гены, транскрипты которых возрастают или снижаются, метод также оказался способным в точности отразить сложность определенных стадий, таких как увеличение сложности транскриптов, появляющееся после оплодотворения благодаря переходу с экспрессии материнских генов на zygotic genome activation (ZGA). Наиболее впечатляющим открытием стало то, что некоторые члены семейств сигнальных путей, таких как Notch, Wnt и BMP, были активными в нескольких критических периодах времени - непосредственно перед имплантацией, напр., - при этом выявлены гены-кандидаты для дальнейшего изучения. providing candidate genes for further study. Временное разрешение позволило с помощью массива отобрать многообещающих кандидатов, ко-экспрессирующихся с известными генами.
Сходный анализ - с мониторингом экспрессии ~22,000 генов в 7 определенных морфологических преимплантационных стадиях - проведен Toshio Hamatami с коллегами. Общий взгляд на тенденции глобальной транскрипции выявляет 2 главных онтогенетических перехода - один на стадии 0-2-клеток, когда начинается ZGA, и др., непредвиденный переход на 4-8-клеточной стадии. Детальное изучение поведения индивидуальных генов, которые экспрессируются на каждой стадии, выявляют некоторую новую важную информацию: большинство транскриптов генов активируется в виде 4 временных волн, которые быстро исчезают (tail off). Этот своеобразный паттерн указывает на то, что многие гены являются стадио-специфическими (такое же заключение и у Wang et al.); короткие вспышки экспрессии преимущественно гарантируют, что генные продукты, специфические для одной стадии, не перекрывают следующую стадию. Как определяются временные рамки переходов? Эксперименты in vitro, с использованием ингибиторов генной экспрессии, подтверждают мнение, что первая волна, которая совпадает с ZGA, м. активироваться материнскими факторами, последующие волны зависят от генов, которые экспрессируются непосредственно перед ней, ступенчатообразно.
Два сообщения не во всём совпадают: напр., Wang et al. нашли, что главный онтогенетический переход происходит на 2-4-клеточной стадии. Несмотря на это впервые микромассивы были использованы для изучения преимплантационного развития у мышей, получена подробная, аккуратная и количественная картина раннего эмбрионального развития.
Сайт создан в системе uCoz