Молекулярные механизмы морфогенеза - Банников Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
первоначальных полос [2].
Результатом всех описанных выше событий является то, что к концу целлюляризации бластодерма представляет собой "зебру", расчерченную полосами активности генов парной регуляции. Уже в этот момент, еше до начала гаструляцпи, границы и спецификация (то есть, грудной, третий брюшной и т.п.) будущих сегментов уже определены с точностью до одной клетки.
Точная разметка границ сегментов осуществляется благодаря активности так называемых "генов полярности сегментов": генов engra iled(en), wingless (wg), • gooseberry (gsb) пространственные закономерности экспрессии которых заданы локализацией активности генов парной регуляции [2,
300]. Транскрипты генов сп и wg накапливаются в виде
14 узких поперечных полос в момент завершения игллюг;л-рнзации. Почти в то же самое время с помощью антител там же удается локализовать отложение продукта гена еп, при этом отчетливо выявляется, что ширина полосы составляет одну клетку [85]. 14 полосок продуктов экспрессии гена еп маркируют на этой стадии переднюю границу парасегментов, а примыкающие к ним. 14 полосок продуктов экспрессии гена wg-заднюю границу другого парасегмента [2, 85].
Интересно, что возникновение четных и нечетных полосок
пролуктов экспрессии гена еп требует сочетания активности различных генов парной регуляции: ненетные полоски возникают в том месте, где активны гены eve и prd, а чет-
ИПП1 В М0СГаХ активности ftz и гена odd-paired, (ора )
I. Напротив^ ген wg начинает активироваться только х К | ТКйх, которые не экспрессируют ни гена eve, ни
* Такие полоски шириной в одну клетку возникают с^мом конце стадии бластодермы в результате сужения
1.1.4. Гены полярности сегментов
полос экспрессии генов eve и ftz [200]. Третий ген поняр-ности сегментов - gsb - активируется ввиде полосок шириной в 2 клетки, которые перекрывают полоски экснресии генов еп и wg [ 27 J.
Образовавшиеся полоски активности генов полярности се г ментов служат точками отсчета для возникновения и поддержь ния общего для каждого сегмента плана клеточного строения. Возникновение такого плана строения парасегмента, по-видимому, происходит при участии межклеточных взаимодействий, основанных на секреции и рецепции сигнальных молекул. Этот вывод базируется, в частности, на анализе действия гена wg. Утрата этого гена приводит к аномальному развитию не толь ко тех клеток, в которых ген wg экспрессируется в норме, но захватывает 3/4 каждого парнсегмента [18]. Далее, постоянная активность гена еп в клетках передней границы пара сегмента требует экспрессии гена wg в клетках задней границы примыкающего парасегмента (147, 4 14] . Ген wg
Кодирует белок, имеющий сигнальный пептид и богатый цистеином С -конец, что указывает на то, что он секретируется. Кроме того, белок wg гомологичен продукту мышиного онкогена int -1, который является секреторным белком [472, 515]. Наконец, результаты электронно-микроскопического исследования распределения белкового продукта гена wg указывают на то, что этот белок, по-видимому, играет роль паракринного сигнала [639 6]. Внутри клеток, экспрессирующих ген wg, соответствующий белковый продукт обнаружен* в мелких мембраносвязьтаюших пузырьках и мулы-тивезикулярных тельцах. Кроме того, белок wg выявлен на наружной поверхности таких клеток, в межклеточном пространстве, а иногда и в соседних еп—экспрессирующих клетках в виде мультивезикулярных телец 16396]. Таким образом, весьма вероятно, что клетки, экспрессирующие ген wg, спос обны подавать сигналы окружающим их клеткам.
Интересно, что мышиный гомолог гена wg Drosophila ген int —1 экспрессируется в ранних эмбрионах мыши в развивающейся нервной системе и что экспрессия эта пространственно упорядочена (652а]. Было бы крайне интересно узнать, не состоит ли роль int -1 белка в это время в организации нейрональных компартментов. Характер ответа на сигналы, обусловленные продуктом гена wg, может зависеть ui индивидуальной компетенции отвечающих клеток, которая определяется активностью других генов. Одним из таких i гчюв, опр . лякчтм
15
ч _ j)1L- iu -евгнааы. является еще один,
^jw . .vn^.uw.iiaiii »«-ч vh ’олярности сегментов -
,v^ ^ » j vv4vr«i№ активности этого гена
. 'Л',41(лзоолроввться по обе стороны от
Л-.-1 ь rj.liiV Ч '-НО wg»
-vvt»*» i,.vu, % v»ic« 'cc, скорее всего, опосредует , -4v.-. . . . ^ ... *i взаимодействия. Во всяком слу-
№ гсследовательности, выведенной
- - Muni юследоеательности нуклеотидов, содер-
v Nit»}?»? 7 транс мембранных а-спиралей
V. лI'НК внамаое локализуется в виде широких
vn ^ждиго парасегмента, которые затем преоб-
> _ юлоокн экспрессии на каждый парасегмент
• .л 'w промежутка. Установлено, что мута—
*« чс. эедуише к утрате функции, фенотипически от-
