Ген полярности сегмента - Segment polarity gene

А ген сегментации это общий термин для гена, функция которого заключается в определении ткани шаблон в каждой повторяющейся единице сегментированного организма. Животные построены из сегментов; тем не мение, Дрозофила сегменты также содержат подразделения. Существует пять классов генов, каждый из которых способствует сегментации и развитию эмбриона. дрозофила. Эти пять классов генов включают в себя координирующий ген, ген разрыва, ген парного правила, ген сегментной полярности и гомеотический ген. В эмбриональном дрозофила, ген парного правила определяет гены с пропуском нечетной и четной пары как парасегменты, показывая 7 полос в эмбрионе. В следующем классе генов, гене полярности сегментов, каждый сегмент имеет свой собственный передний и задний полюс, в результате чего получается 14 сегментов.[1][2] В плодовой мушке Drosophila melanogaster, гены сегментной полярности помочь определить переднюю и заднюю полярность в каждом эмбриональный парасегмент, регулируя передачу сигналов через Сигнальный путь Wnt и Сигнальный путь ежа. Гены полярности сегментов экспрессируются в эмбрионе после экспрессии гены разрыва и парные гены. Наиболее часто упоминаемые примеры этих генов: закрепленный и крыжовник в Drosophila melanogaster.[3] Полярность сегмента - это последний шаг в эмбриональном развитии и повторяющийся паттерн, когда каждая половина каждого сегмента удаляется, а зеркальное отображение дублируется и переворачивается, чтобы заменить эту половину сегмента; таким образом, формируя элемент рисунка.[4]

Полярность сегментов у Drosophila

Полярность сегментации возникает во время высвобождения морфогены, который позволяет различать шаблоны в разделах.[5] Развитие паттерна зависит от градиентов этих морфогенов.[5]

Гравированный

В Дрозофила, то закрепленный ген экспрессируется только в клетках заднего отдела каждого сегмента.[6] Его роль заключается в различении заднего и переднего отделов каждого сегмента. Гравированный экспрессия обычно ограничивается клетками заднего компартмента, но исследования показывают, что у нее могут быть и другие функции.[7]

крыжовник

В крыжовник роль гена в сегментации считалась вовлеченной в сегментный класс сегментирующих генов, необходимых для формирования личиночных сегментов, потому что во время эмбриогенеза половина личиночных сегментов заменяется оставшейся половиной сегмента, но с обратной полярностью, что предполагает который крыжовник был единственный ген.[8] Однако считается, что этот механизм контролируется двумя дублированными генами вместо одного, которые называются крыжовник (gsb) и крыжовник нейро (гсбн).[9]

Развитие центральной нервной системы (ЦНС)

Исследование зигот Дрозофила указали, что несколько генов полярности сегментов жизненно важны для сегментации, участвующей в формировании нейробластов и дифференцировке клеток в их идентичность нейробластам; тем самым развивая центральную нервную систему.[10] Исследования мутаций потери функции в этих генах Дрозофила предполагает, что взаимодействия генов полярности сегментов также ответственны за деление нейробластов, влияя на количество нейробластов, а также на их специфичность.[11]

Рекомендации

  1. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2015-10-03. Получено 2015-10-02.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  2. ^ Сандерс, Марк Фредерик; Боуман, Джон Л. (2019). Генетический анализ: комплексный подход (Третье изд.). Нью-Йорк: Pearson Education, Inc. ISBN  978-0134605173.
  3. ^ «Ген полярности сегмента - определение с сайта Biology-Online.org». 2009-01-08. Получено 2009-12-14.
  4. ^ Перримон, Н., и Маховальд, А. П. (1987). Множественные функции генов сегментной полярности у дрозофилы. Биология развития, 119 (2), 587-600.
  5. ^ а б http://cuttlefish.bio.indiana.edu:7082/allied-data/lk/interactive-fly/aignfam/sgmtplty.htm#dafka
  6. ^ http://perrimon.med.harvard.edu/papers/Dev_Bio_87.pdf
  7. ^ Брауэр DL. Экспрессия генов Engrailed в имагинальных дисках дрозофилы. Журнал EMBO. 1986; 5 (10): 2649-2656.
  8. ^ Он, Х. и Нолл, М. (2013). Дифференциальные и повторяющиеся функции нейро крыжовника и крыжовника в центральной нервной системе и сегментация эмбриона дрозофилы. Биология развития, 382 (1), 209-223.
  9. ^ Бопп Д., Бурри М., Баумгартнер С., Фриджерио Г. и Нолл М. (1986). Сохранение большого белкового домена в парных и функционально родственных генах дрозофилы. Ячейка, 47 (6), 1033-1040.
  10. ^ Патель, Н. Х., Шафер, Б., Гудман, С. С., и Холмгрен, Р. (1989). Роль генов сегментной полярности в нейрогенезе дрозофилы. Гены и развитие, 3 (6), 890-904.
  11. ^ Бхат, К. М. (1999). Гены полярности сегментов в формировании нейробластов и спецификации идентичности во время нейрогенеза дрозофилы. Биологические исследования, 21 (6), 472-485.