Sixホメオボックス遺伝子の標的遺伝子群と発生システムの進化

6个同源盒基因的靶基因群与发育系统的进化

• 批准号: 13045042
• 负责人: 佐藤 滋
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Jichi Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13045042/
• 关键词: ホメオボックス遺伝子; 原索動物; 転写制御; 器官形成; 脊椎動物進化; 遺伝子重複; プラコード; 胚発生

ホメオボックス遺伝子Sixと転写共役因子をコードするEyaとDach遺伝子はネットワークを構成して協調的にはたらき、脊椎動物の多彩な器官形成を制御する「ツール」として利用されている。脊椎動物に近縁な無脊椎動物からホモログを同定し、構造と発現及び機能を脊椎動物と比較することで、各遺伝子ファミリーに生じた変化を明確にし、脊椎動物進化との関わりを推察することを目的とする。まず、原索動物マボヤから3種類のSix(HrSix1/2、3/6、4/5)、1種類のEyaとDachのcDNAを単離した。分子系統解析の結果、原索-脊椎動物の分岐後、SixとDachでは遺伝子数が2倍化、Eyaでは4倍化したという可能性が示唆された。また胚発生における発現パターンを調べた。Six3/6サブファミリー遺伝子は、脊椎動物では前脳、眼、鼻-脳下垂体の原基で発現し、過剰発現により前脳と眼の肥大化、異所的な網膜形成を誘導する。一方、ショウジョウバエSix3/6は胚前端部の上皮、上唇、複眼の成虫原基で発現し、異所発現により複眼形成を誘導する。マボヤHrSix3/6の発現は脳胞や眼点(ocellus)では検出されず、尾芽胚期で脳胞の前端部をおおう少数の上皮細胞に限局されていた。その位置は幼生で入水孔(いわゆる口に相当)が開口する部位であり、脊椎動物の鼻-脳下垂体原基、ショウジョウバエ胚前端部の上皮と上唇との進化的な関連が予想される。ところがHrSix3/6はゼノパス胚で過剰発現させると脊椎動物のSix3やSix6と同様に眼の肥大化を特異的に誘導し、類似の標的遺伝子を制御する能力を保持することが示された。以上から、マボヤ幼生の眼点はSix3/6に依存しない光受容器であることが明らかとなり、マボヤ幼生の眼点と脊椎動物の眼の形成を支配する遺伝子プログラム、両器官の発生学的な相同性に疑問を投げかける結果となった。

EYA和DACH基因编码Home Box基因六和转录CO -Controller，用作构成网络并协调的“工具”，并控制脊椎动物的各种器官形成。通过从脊椎动物接近脊椎动物的内部脊椎动物中识别出同源物，将结构，表达和功能与脊椎动物进行比较，从而阐明每个基因家族引起的变化并估计脊椎动物进化的参与。首先，从原始的搜索动物Maboya中分离出了三种类型的六种类型的六种（HRSIX1/2、3/6、4/5），一种类型的EYA和DACH cDNA。由于分子系统分析的结果，它表明在原始搜索 - 氯酸盐的分支后，该基因在六个和dach中加倍，而EYA则四倍。此外，检查了胚胎发育中的表达模式。六/6的亚家族基因在垂体的初级大脑，眼睛和垂体中表达，垂体的眼睛和垂体腺体，并诱导前脑和眼睛的过度打印，并诱导超大的视网膜形成。另一方面，Shoujo Bae Six3/6在上皮，上唇和多疗成年棒球中表达，并通过外表达诱导化合物形成。小脑或眼点（ocellus）未检测到maboya hrsix3/6的表达，并且在尾巴胚胎时期内限于小脑前端的少量上皮细胞。它是幼虫的一部分，有一个水孔（相当于所谓的嘴），预计上皮和脊椎动物的上唇，脊柱动物的鼻腔，垂体，垂体，垂体，垂体，和大脑前端的上唇。然而，HRSIX3/6表明，当过量的异爪蟾胚胎过度时，它特异性诱导了眼睛的增大，类似于脊柱动物SIX33和SIX66，并保持控制相似靶向基因的能力。从上面可以清楚地看出，Maboya幼虫的眼点是一个不依赖六/6的光容器，并且控制了Maboya幼虫眼睛的形成的基因程序和脊椎动物的形式，以及脊椎动物的形式，以及两种器官的发生。

项目成果

Sato, S.: "Development of pigment cells in the brain of ascidian tadpole larvae : insights into the origins of vertebrate pigment cells"Pigment Cell Res.. 146(6). 428-436 (2001)

Sato, S.：“海鞘蝌蚪幼虫大脑中色素细胞的发育：深入了解脊椎动物色素细胞的起源”色素细胞研究 146(6)。