Ptch1によるSHHの弱体感は,牛の四肢の進化の基礎となっている

科学分野:

• 発達生物学 発達生物学とは
• 進化生物学の進化生物学について
• 遺伝学 遺伝学とは

背景:

• テトラポッドの四肢形態は,祖先のペンタダクティルパターンから広範な進化的多様化を示しています.
• 牛などの平足の類 (アルティオダクティル) は,走るための四肢の適応を示し,遠端骨格の要素が縮小され,対称で長い中指が特徴です.

研究 の 目的:

• 牛の肢体の発達における指の非対称性の喪失の基礎となる分子機構を調査する.
• 牛の胚とマウスの四肢発達中の遺伝子発現パターンを比較する.

主な方法:

• 手足の発達中の牛の胚の分析.
• 遺伝子発現の検査,特にPtch1遺伝子とその調節要素に焦点を当てた.
• マウスの四肢発達モデルとの比較分析.

主要な成果:

• 偏極化された遺伝子発現は,マウスと比較して,牛の肢体の発達中に徐々に失われる.
• Ptch1遺伝子の転写上調節は,牛の肢芽メゼンキームで妨げられています.
• Ptch1のシス調節モジュールの進化的変異により,Sonic hedgehog (SHH) のシグナル伝達に適切な応答ができない.

結論:

• bovine limb budsにおける指の非対称性の喪失に対する分子的な説明が提供されています.
• Ptch1のシス調節環境の変化は,アーティオダクティルの足の進化的多様化に関係しています.