Biểu hiện không gian của gen Drosophila rotund cho thấy các đĩa hình ảnh được tổ chức thành các miền dọc theo trục gần xa

Archiv für Entwicklungsmechanik der Organismen - Tập 201 - Trang 284-295 - 1992
Magali Agnel1, Laurence Röder1, Ruth Griffin-Shea1, Christine Vola1
1LGBC, CNRS. Case 907, Centre Universitaire Marseille Luminy, Marseille Cedex 9, France

Tóm tắt

Trong các đĩa hình ảnh Drosophila, việc hình thành mẫu yêu cầu hoạt động của ba hệ thống thông tin vị trí, trục trước-sau (A/P), trục lưng-bụng (D/V) và trục gần-xa (P/D). Ba gen, Decapentaplegic, Distal-less và rotund (rn), tham gia vào việc hình thành mẫu dọc theo trục P/D đã được đặc trưng. Gen rn cần thiết ở một vùng phụ gần, được định vị ở vị trí tương tự dọc theo trục P/D trong tất cả các phần phụ; nó mã hóa hai bản sao chính, m1.7 và m5.3, cả hai đều được biểu hiện trong vùng trung tâm của tất cả các đĩa hình ảnh chính. Nghiên cứu hiện tại về các bản sao này trong các biến thể rn favor m5.3 như mã hóa chức năng morphogenetic của rn trong các đĩa hình ảnh. Việc đặc trưng tỉ mỉ phân phối của nó phân chia tất cả các đĩa hình ảnh chính thành các miền dọc theo trục P/D. Các đĩa bụng và lưng có vẻ được tổ chức tương tự nhưng không đồng nhất: hai miền P/D rõ ràng trong các đĩa cánh và haltere trong khi các đĩa chân và râu có vẻ được cấu thành từ ít nhất ba miền. Chúng tôi cũng cho thấy rằng m5.3 được điều chỉnh theo giới tính trong đĩa sinh dục và rằng chức năng rn là cần thiết cho sự phát triển đúng cách của một cấu trúc phụ gần của bộ phận sinh dục nữ. Điều này gợi ý rằng các hình thái của bộ phận sinh dục nữ có thể được tổ chức theo cách tương tự như các đĩa hình ảnh khác, và mạnh mẽ hỗ trợ giả thuyết rằng chức năng rn đặc hiệu cho việc hình thành mẫu dọc theo trục P/D và rằng nó có thể tham gia vào việc thiết lập hoặc duy trì mẫu.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Agnel M, Vola C, Kerridge S, Griffin-Shea R (1989) Two transcripts from the rotund region show similar positional specificities inDrosophila imaginal disc tissues. Genes Dev 3:85–95 Baker NE (1987) Molecular cloning of sequences fromwingless, a segment-polarity gene inDrosophila: the spatial distribution of a transcript in embryos. EMBO J 6:1765–1773 Baker NE (1988) Embryonic and imaginal requirements forwingless, a segment-polarity gene ofDrosophila. Dev. Biol 125:96–108 Bryant PJ (1978) Pattern formation in imaginal discs. In: Ashburner M, Wright TRF (eds) The genetics and biology ofDrosophila, vol 2c. Academic Press. New York, pp 229–335 Bryant SV, French V, Bryant PJ (1981) Distal regeneration and symmetry. Science 212:993–1002 Cavener DA, Otteson DC, Kaufman TC (1986) A rehabilitation of the genetic map of the 84 B-D region inDrosophila melanogaster. Genetics 114:111–123 Cohen SM, Jürgens G (1989a) Proximal-distal pattern formation inDrosophila: graded requirement forDistal-less gene activity during limb development. Roux's Arch Dev Biol 198:157–169 Cohen SM, Jürgens G (1989b) Proximal-distal pattern formation inDrosophila: cell autonomous requirement forDistal-less gene activity in limb development. EMBO J 8:2045–2055 Cubas P, Celis JF de, Campuzano S, Modolell J (1991) Proneural clusters ofachaete-scute expression and the generation of sensory organs in theDrosophila wing imaginal discs. Genes Dev 5:996–1008 Dübendorfer A (1971) Untersuchungen zum Analgeplan und Determinationszustand der weiblichen Genital- und Analprimordien vonMusca domestics L. Roux's Arch Dev Biol 168:142–168 Epper F (1983) The evagination of the genital imaginal discs ofDrosophila melanogaster: I. Morphogenesis of the female genital disc. Roux's Arch Dev Biol 192:275–279 Feinberg AP, Vogelstein B (1983) A technique for radiolabelling DNA restriction endonuclease fragments to high specific activity. Anal Biochem 132:6–13 French V, Bryant PJ, Bryant S (1976) Pattern regulation in epimorphic fields. Science 193:969–981 Fristrom D, Fristrom JW (1975) The mechanism of evagination of imaginal discs ofDrosophila melanogaster: I. General consideration. Dev Biol 43:1–23 Fyrberg EA, Mahassey JW, Bond BJ, Davidson N (1983) Transcripts of the sixDrosophila actin genes accumulate in a stage and tissue specific manner. Cell 33:115–123 Garcia-Bellido A, Ripoll P, Morata G (1976) Developmental compartmentalization in the dorsal mesothoracic disc ofDrosophila. Dev Biol 48:132–143 Gaul U, Jäckle H (1990) Role of gap genes in earlyDrosophila development. Adv Genet 27:239–275 Haynie JL (1982) Homologies of positional information in thoracic imaginal discs ofDrosophila melanogaster. Roux's Arch Dev Biol 191:293–300 Janning W, Pfreudt J, Tiemann R (1979) The distribution of anlagen in the early embryo ofDrosophila. In: Douarin N le (ed) Cell lineages, stem cells and cell determination. Elsevier/North Holland, Amsterdam Kaufman TC (1978) Cytogenetic analysis of chromosome 3 inDrosophila melanogaster. Isolation and characterization of four new alleles of theproboscipedia (pb) locus. Genetics 94:579–596 Kerridge S (1981)Distal into proximal (Dipr): a homeotic mutation ofDrosophila melanogaster. Mol Gen Genet 184:519–525 Kerridge S, Thomas-Cavallin M (1988) Appendage morphogenesis inDrosophila: a developmental study of therotund (rn) gene. Roux's Arch Dev Biol 197:19–26 Lewis EB (1978) A gene complex controlling segmentation inDrosophila. Nature 276:565–570 Lindsley DL, Grell EH (1968) Genetic variations ofDrosophila melanogaster. Carnegie Inst of Washington publication 627 Lindsley DL, Zimm G (1990) Dros Inf Serv vol 68 Meinhardt H (1982) Pattern formation in subfields: formation of new organizing regions by cooperation of compartments. In: Models of biological pattern formation. Academic Press, London, pp 78–94 Meinhardt H (1983) Cell determination boundaries as organizing regions for secondary embryonic fields. Dev Biol 96:375–385 Nöthiger R, Dübendorfer A, Epper F (1977) Gynandromorphs reveal two separate primordia for male and female genitalia inDrosophila melanogaster. Roux's Arch Dev Biol 181:367–373 Padgett RW, St Johnston RD, Gelbart WM (1987) A transcript from aDrosophila pattern gene predicts a protein homologous to the transforming growth factor-β family. Nature 325:81–84 Posakony LG, Raftery LA, Gelbart WM (1991) Wing formation inDrosophila melanogaster requiresDecapentaplegic, gene function along the anterior-posterior compartment boundary. Mechanisms Dev 33:69–82 Postlethwait JH, Schneiderman HA (1971) Pattern formation and determination in the antenna of the homeotic mutantAntennapedia ofDrosophila melanogaster. Dev Biol 25:606–640 Pultz MA, Diederich RJ, Cribbs DL, Kaufman TC (1988) Theproboscipedia locus of theAntennapedia Complex: a molecular and genetic analysis. Genes Dev 2:901–920 Schüpbach T, Wieschaus E, Nöthiger R (1978) The embryonic organization of the genital disc studied in genetic mosaics ofDrosophila melanogaster. Roux's Arch Dev Biol 185:249–270 Shearn A, Hersperger E, Hersperger G (1987) Genetic studies of mutations at two loci ofDrosophila melanogaster which cause a wide variety of homeotic transformations. Roux's Arch Dev Biol 196:231–242 Spencer FA, Hoffmann FM, Gelbart WM (1982)Decapentaplegic: a gene complex affecting morphogenesis inDrosophila melanogaster. Cell 28:451–461 Sunkel CE, Whittle JRS (1987)Brista: a gene involved in the specification and differentiation of distal cephalic and thoracic structures inDrosophila melanogaster. Roux's Arch Dev Biol 196:124–132 Wilkins AS (1986)Drosophila melanogaster: embryogenesis and larval development. In: Genetic analysis of animal development. J Wiley and Sons, pp 241–358 Wolfner M (1988) Sex-specific gene expression in somatic tissues ofDrosophila melanogaster. Trends Genet 4:333–337 Wolpert L (1969) Positional information and the spatial pattern of cellular differentiation. J Theor Biol 25:1–47