Центр сигнализации развития
Тип группы ячеек

Центр сигнализации развития определяется как группа клеток , которые высвобождают различные морфогены , которые могут определять судьбу или предназначенные типы клеток соседних клеток. Этот процесс, в свою очередь, определяет, какие ткани сформируют соседние клетки. На протяжении многих лет были обнаружены различные центры сигнализации развития. [1]

Организатор Спеманн-Мангольд

В 1924 году Ганс Шпеман и Хильда Мангольд обнаружили область в дорсальной губе бластопора эмбриона амфибии , которая побуждала определенные соседние клетки становиться нервной тканью . Этот организатор Шпемана-Мангольда был первым случаем, когда была идентифицирована и изучена область организатора развития. [2] С тех пор было обнаружено много аналогичных организаторов в других организмах. Организатор Шпемана-Мангольда важен для биологии развития , поскольку он был первым доказательством того, что определенные популяции клеток влияют на дифференциацию других клеток через сигнальные молекулы . [3]

Центр Ньюкопа

Центр Nieuwkoop , названный в честь биолога развития Питера Nieuwkoop, [4] представляет собой кластер дорсальных вегетативных клеток в бластуле , которые производят как индуцирующие мезодерму, так и дорсализирующие сигналы. [5] Сигналы из центра Nieuwkoop индуцируют организатор Шпемана-Мангольда, поэтому центр Nieuwkoop известен как организатор организатора. Даже при удалении центра BCNE ( центр экспрессии хордина и ноггина бластулы ) из бластулы центр Nieuwkoop способен индуцировать формирование организатора Шпемана-Мангольда. [6] Трансплантация центра Nieuwkoop вызывает формирование эмбриональной оси с энтодермальной судьбой, которая содержит дорсальную мезодерму . [7]

Из-за сложности определения определенных областей Nieuwkoop мало что известно о молекулярном составе сигнала Nieuwkoop. Однако клетки из центра Nieuwkoop экспрессируют мощные индукторы мезодермы, а также секретируемый белок Cerberus (CER1), который способствует формированию головы , сердца и асимметрии внутренних органов . [ 8] Кроме того, гомеобоксный ген nieuwkoop был назван в честь центра Nieuwkoop за его роль в развитии. Nieuwkoid экспрессируется сразу после перехода средней бластулы в прегаструльный эмбрион на дорсальной стороне, и было обнаружено, что неправильной экспрессии nieuwkoid достаточно для индукции вторичных осей. [9]

Центр BCNE

Центр BCNE — это центр экспрессии хордина и ноггина бластулы . Центр BCNE расположен в дорсальной области анимального полюса . Он появляется после стадии середины бластулы и активируется экспрессией бета-катенина , как и центр Nieuwkoop . [8] Обнаружено, что этот центр отличается от центра Nieuwkoop, который секретирует другую группу факторов из-за экспрессии VegT и B1-Sox, что предотвращает распространение центра BCNE на вегетативный полюс бластулы. [10] Обнаружено, что центр BCNE секретирует несколько факторов: хордин, [8] ноггин, [8] Xnr3, [8] siamois, [8] goosecoid , [11] twin, [10] Admp, [10] и FoxA4a. [10] Этот центр предрасполагает клетки на стадии бластулы к превращению в нервную ткань . [8] Клетки области BCNE дают начало переднему мозгу , большей части среднего и заднего мозга , хорде и нижней пластинке . [8]

Ссылки

  1. ^ Мартинес Ариас, А. и Стивентон, Б. (2018). О природе и функции организаторов. Развитие, 145(5), dev159525. https://doi.org/10.1242/dev.159525
  2. ^ Спеманн, Ганс (2001). «Индукция эмбриональных зачатков путем имплантации организаторов из другого вида». Международный журнал биологии развития. 45 (1): 13–38. PMID  11291841
  3. ^ De Robertis EM (2006). Организатор Шпемана и саморегуляция у эмбрионов амфибий. Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология, 7(4), 296–302. https://doi.org/10.1038/nrm1855
  4. ^ J. Gerhart (1999). Вклад Питера Ньюкупа в понимание индукции мезо-энтодермы и нейронной индукции в развитии хордовых. Int. J. Dev. Biol. 43: 605-613
  5. ^ A. Vonica и BM Gumbiner (2007). Центр Xenopus Nieuwkoop и организатор Шпемана-Мангольда имеют общие молекулярные компоненты и потребность в материнской активности Wnt. Dev Biol. 312(1): 90-102.
  6. ^ EM De Robertis и H. Kuroda (2004). Дорсально-вентральное паттернирование и нейронная индукция у эмбрионов Xenopus. Annu Rev Cell Dev Biol. 20: 285-308.
  7. ^ RL Gimlich и J. Gerhart (1984). Ранние клеточные взаимодействия способствуют формированию эмбриональной оси у Xenopus laevis. Dev Biol. 104(1):117-30.
  8. ^ abcdefgh Курода, Хироки; Уэссли, Оливер; Де Робертис, Э.М. (11 мая 2004 г.). «Нейронная индукция у Xenopus: потребность в эктодермальных и эндомезодермальных сигналах через хордин, ноггин, β-катенин и цербер». PLOS Biology . 2 (5): E92. doi : 10.1371/journal.pbio.0020092 . PMC 406387. PMID  15138495. 
  9. ^ DS Koos и RK Ho (1998). Ген nieuwkoid характеризует и опосредует активность, подобную активности центра Nieuwkoop у данио-рерио. ТОМ 8, ВЫПУСК 22, стр. 1199-1206.
  10. ^ abcd Исибаши, Хидеюки; Мацумура, Норико; Ханафуса, Хироши; Мацумото, Кунихиро; Де Робертис, EM; Курода, Хироки (12 октября 2007 г.). «Экспрессия Siamois и Twin в сигнальном центре бластулы Chordin/Noggin необходима для формирования мозга у эмбрионов Xenopus laevis». Механизмы развития . 125 (1–2): 58–66. дои :10.1016/j.mod.2007.10.005. ПМК 2292103 . ПМИД  18036787. 
  11. ^ Судуо, Норихиро; Ямамото, Синдзи; Огино, Хадзимэ; Тайра, Масанори (1 мая 2012 г.). «Динамическое связывание факторов транскрипции in vivo с цис-регуляторными модулями cer и gsc при поэтапном формировании организатора Шпемана–Мангольда». Развитие . 139 (2): 1651–1661. doi :10.1242/dev.068395. PMC 4074222. PMID  22492356 . 
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Developmental_signaling_center&oldid=1247327578"