テトラポッドの四肢の前後極性の進化における規制上の制約
Basile Tarchini1, Denis Duboule, Marie Kmita
1Department of Zoology and Animal Biology and National Research Centre Frontiers in Genetics, University of Geneva, Sciences III, Quai Ernest Ansermet 30, 1211 Geneva 4, Switzerland.
肢の前後極性は,Hox遺伝子のコリネア性から生じ,これは,肢の進化の間に併用された幹の発達メカニズムである. この遺伝システムは,四肢の構造と機能を保証します.
科学分野:
- 発達生物学 発達生物学とは
- 遺伝学 遺伝学とは
- 進化生物学の進化生物学について
背景:
- テトラポッドの四肢の前後 (A-P) の極性は,発達に極めて重要です.
- 後肢の芽縁のソニック・ヘッジホッグ (Shh) 表現は鍵となる.
- HoxAおよびHoxDクラスターからのHOXタンパク質は,Shh発現を調節する.
研究 の 目的:
- 特定のホックス遺伝子のグループが,四肢A-Pの極性形成における役割を調査する.
- ホックス遺伝子のコリネア性が四肢の極性に影響するかどうかを判断する.
主な方法:
- ホックス遺伝子群の部分削除のセットを利用した.
- 発達中の四肢芽のホックス遺伝子の発現パターンを分析した.
- Shh発現と四肢の極性に対する遺伝子改変の影響を評価した.
主要な成果:
- 最後の4つのホックスのパラロジーグループだけが,APの極性反応を誘発することが判明しました.
- これらの特定のホックス遺伝子は,コリネア転写活性化による前肢芽細胞の排斥表現を示しています.
- Limb A-Pの極性は,Hox遺伝子の共線性による結果であるようです.
結論:
- Limb A-Pの極性は,Hox遺伝子のコリネア性の付随効果であり,幹の発達から保存されたメカニズムである可能性が高い.
- 手足の出現時にこのメカニズムのコオプションは,A-P極性を確立するための節約的な解決策を提供しました.
- このプロセスは,肢体の発達を制御する遺伝システムを安定させました.
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