Biểu hiện gen có định hướng như một phương tiện thay đổi số phận tế bào và tạo ra các kiểu hình thống trị Dịch bởi AI Tập 118 Số 2 - Trang 401-415 - 1993
Andrea H. Brand, Norbert Perrimon
THÔNG TIN TÓM TẮT
Chúng tôi đã thiết kế một hệ thống cho việc biểu hiện gen có định hướng cho phép kích hoạt chọn lọc bất kỳ gen nào đã được nhân bản theo nhiều mô hình biểu hiện tế bào và mô cụ thể. Gen mã hóa cho yếu tố kích hoạt phiên mã nấm men GAL4 được chèn ngẫu nhiên vào hệ gen Drosophila để điều khiển phiên mã GAL4 từ một trong nhiều cách tăng cường gen khác nhau. Sau đó, có thể giới thiệu một gen chứa các vị trí liên kết GAL4 trong promoter của nó, để kích hoạt nó trong những tế bào mà GAL4 được biểu hiện, và quan sát hiệu ứng của việc biểu hiện sai lệch này lên sự phát triển. Chúng tôi đã sử dụng phiên mã được điều hướng bởi GAL4 để mở rộng miền biểu hiện phôi của protein homeobox even-skipped. Chúng tôi cho thấy rằng even-skipped ức chế wingless và biến đổi các tế bào thường tiết cuticle trần thành các tế bào tiết denticle. Do đó, hệ thống GAL4 có thể được sử dụng để nghiên cứu các tương tác điều hòa trong quá trình phát triển phôi. Ở giai đoạn trưởng thành, biểu hiện có định hướng có thể được sử dụng để tạo ra các kiểu hình thống trị cho việc sử dụng trong các sàng lọc gen. Chúng tôi đã điều hướng biểu hiện của một dạng hoạt hóa của protein Dras2, dẫn đến các khuyết tật ở mắt và cánh thống trị có thể được sử dụng trong các sàng lọc để xác định các thành viên khác trong con đường truyền tín hiệu của Dras2.
Phân tích các mảnh ghép gen trong mô phát triển và trưởng thành của Drosophila Dịch bởi AI Tập 117 Số 4 - Trang 1223-1237 - 1993
Tian Xu, Gerald M. Rubin
Tóm tắt
Chúng tôi đã xây dựng một loạt các dòng gen để tạo điều kiện cho việc sinh sản và phân tích các bản sao của các tế bào có nguồn gốc gen khác nhau trong các mô đang phát triển và trưởng thành của Drosophila. Mỗi dòng gen này mang một yếu tố FRT, là mục tiêu của enzyme tái tổ hợp FLP từ nấm men, gần gốc của một cánh nhiễm sắc chính, cũng như một dấu hiệu tế bào tự nhiên không cần thiết. Các dấu hiệu mới với các thẻ epitop và được định vị tại nhân tế bào hoặc màng tế bào đã được tạo ra. Để minh họa cách các dòng gen này có thể được sử dụng để nghiên cứu một gen cụ thể, chúng tôi đã phân tích vai trò phát triển của đồng dạng thụ thể EGF của Drosophila. Hơn nữa, chúng tôi đã chỉ ra rằng các dòng gen này có thể được sử dụng để xác định các đột biến mới trong các động vật chắp ghép một cách hiệu quả và không thiên lệch, từ đó cung cấp cơ hội chưa từng có để thực hiện các sàng lọc gen hệ thống cho các đột biến ảnh hưởng đến nhiều quá trình sinh học.
Xác định các gen có chức năng độc đáo và thiết yếu trong sự phát triển của cá ngựa, Danio rerio Dịch bởi AI Tập 123 Số 1 - Trang 1-36 - 1996
Pascal Haffter, Michael Granato, Michael Brand, Mary C. Mullins, Matthias Hammerschmidt, Donald A. Kane, Jörg Odenthal, Fredericus J. M. van Eeden, Yun‐Jin Jiang, Carl‐Philipp Heisenberg, Robert N. Kelsh, Makoto Furutani‐Seiki, Elisabeth Vogelsang, Dirk Beuchle, Ursula Schach, Cosima Fabian, Christiane Nüsslein–Volhard
TÓM TẮT
Trong một cuộc sàng lọc quy mô lớn, chúng tôi đã phân lập các đột biến thể hiện kiểu hình có thể quan sát được cụ thể trong phôi hoặc ấu trùng sớm của cá ngựa, Danio rerio. Cá đực đã được xử lý bằng ethylnitrosourea (ENU) và các gia đình F2 từ các cặp giao phối giữa các cá thể F1 anh chị em, dị hợp tử cho một bộ gen đã được đột biến, đã được nuôi dưỡng. Trứng đã được thu từ nhiều lần giao phối giữa các cá thể F2 anh chị em, dẫn đến việc chấm điểm cho 3857 bộ gen đã được đột biến. Con cái F3 đã được chấm điểm vào ngày thứ hai, thứ ba và thứ sáu của quá trình phát triển, sử dụng kính hiển vi soi nổi. Trong một cuộc sàng lọc tiếp theo, các phôi đã cố định được phân tích để tìm hiểu sự định hướng chính xác của tấm thấu kính. Tổng cộng có 4264 đột biến đã được xác định. Hai phần ba số đột biến thể hiện những bất thường khá tổng quát cuối cùng đã bị loại bỏ. Chúng tôi đã giữ lại và đặc trưng hóa 1163 đột biến. Trong các cuộc giao phối bổ sung diễn ra giữa các đột biến có kiểu hình tương tự, 894 đột biến đã được phân bổ cho 372 gen. Tần suất allele trung bình là 2.4. Chúng tôi xác định các gen liên quan đến sự phát triển sớm, dây sống, não, tủy sống, somite, cơ, tim, tuần hoàn, máu, da, vây, mắt, túi tai, hàm và cung mang, mẫu sắc tố, hình thành sắc tố, ruột, gan, khả năng di chuyển và phản ứng chạm. Bộ sưu tập của chúng tôi chứa các allele của hầu hết tất cả các đột biến cá ngựa đã được mô tả trước đây. Từ các tần suất allele và các cân nhắc khác, chúng tôi ước tính rằng 372 gen được xác định bởi các đột biến có thể đại diện cho hơn một nửa số gen mà có thể đã được phát hiện bằng cách sử dụng tiêu chí của cuộc sàng lọc của chúng tôi. Tại đây, chúng tôi đưa ra một cái nhìn tổng quát về phổ các kiểu hình đột biến đã thu được, và thảo luận về giới hạn cũng như tiềm năng của một cuộc sàng lọc độ bão hòa gen ở cá ngựa.
Các cadherin: các phân tử bám dính tế bào điều khiển sự hình thái của động vật Dịch bởi AI Tập 102 Số 4 - Trang 639-655 - 1988
Masatoshi Takeichi
Tóm tắtCác cadherin là một họ glycoprotein tham gia vào cơ chế bám dính tế bào-còn phụ thuộc vào Ca2+ được phát hiện trong hầu hết các loại mô. Sự ức chế hoạt động của cadherin bằng các kháng thể gây ra sự phân tách các lớp tế bào, cho thấy vai trò quan trọng của các phân tử này trong việc duy trì cấu trúc đa bào. Các cadherin được chia thành các phân nhóm, bao gồm E-, N- và P-cadherin. Mặc dù tất cả các phân nhóm có trọng lượng phân tử tương tự, độ nhạy với Ca2+ và protease, mỗi phân nhóm lại có đặc điểm riêng về phổ phân bố mô và tính đặc hiệu miễn dịch. Phân tích chuỗi axit amin được suy ra từ cDNA mã hóa cho các phân tử này cho thấy chúng là các protein màng tích cực có chiều dài từ 723–748 axit amin và chia sẻ các chuỗi chung; mức độ tương đồng giữa các chuỗi giữa các phân nhóm nằm trong phạm vi 50–60% khi so sánh trong cùng một loài động vật. Các tế bào L, với rất ít hoạt động cadherin nội sinh, khi chuyển gen cDNA cod cho cadherin đã có được hoạt động kết tụ tác động mạnh. Hình thái của thuộc địa đã bị thay đổi bởi sự biểu hiện ngoại tường của các cadherin từ loại phân tán sang loại chặt chẽ, cung cấp bằng chứng trực tiếp cho vai trò chính của các cadherin trong bám dính tế bào-tế bào. Người ta đã gợi ý rằng các cadherin gắn kết các tế bào thông qua các tương tác đồng loại của chúng tại miền ngoại bào và liên kết với các bó actin tại miền bào tương. Có vẻ như mỗi phân nhóm cadherin có tính đặc hiệu liên kết và họ phân tử này tham gia vào việc bám dính tế bào-tế bào chọn lọc. Trong sự phát triển, sự biểu hiện của mỗi phân nhóm cadherin được điều tiết không gian-thời gian và liên quan đến nhiều sự kiện hình dạng; ví dụ, sự chấm dứt hoặc khởi đầu biểu hiện của một phân nhóm cadherin trong một tập hợp tế bào nhất định có liên quan đến việc phân tách hoặc kết nối với các tập hợp tế bào khác. Các kháng thể chống cadherin đã cho thấy làm rối loạn sự hình thành của một số cơ quan phôi thai trong ống nghiệm. Những quan sát này gợi ý rằng các cadherin đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng các mô và toàn bộ cơ thể động vật.
Vai trò của PDGF-B và PDGFR-β trong việc thu hút tế bào cơ trơn mạch và tế bào pericyte trong quá trình hình thành mạch máu ở phôi chuột Dịch bởi AI Tập 126 Số 14 - Trang 3047-3055 - 1999
Mats Hellström, Mattias Kalén, Per Lindahl, Alexandra Abramsson, Christer Betsholtz
TÓM TẮT
Quá trình phát triển của hệ thống mạch máu bao gồm việc lắp ráp hai loại tế bào chính – tế bào nội mô và tế bào cơ trơn mạch máu/tế bào pericyte (vSMC/PC) – vào nhiều loại mạch máu khác nhau. Hầu hết, nếu không nói là tất cả, các mạch bắt đầu dưới dạng các ống nội mô mà sau đó nhận được lớp phủ của vSMC/PC. Chúng tôi đã từng chứng minh rằng PDGF-B có vai trò quan trọng trong việc thu hút các tế bào pericyte đến các mao mạch não và đến cụm mao mạch cầu thận. Ở đây, chúng tôi sử dụng desmin và α-actin cơ trơn (ASMA) làm dấu hiệu để phân tích sự phát triển của vSMC/PC trong các phôi PDGF-B−/− và PDGFR-β−/−. Cả hai loại đột biến đều cho thấy sự giảm thiểu đặc hiệu theo vị trí của tế bào pericyte dương tính với desmin và vSMC dương tính với ASMA. Chúng tôi phát hiện rằng sự biểu hiện PDGF-B ở các tế bào nội mô chỉ giới hạn ở các tế bào nội mô mao mạch chưa trưởng thành và ở nội mô của các động mạch đang phát triển. Việc ghi nhãn BrdU cho thấy rằng các tiền thân vSMC/PC dương tính với PDGFR-β thường xuyên sinh sản tại các vị trí biểu hiện PDGF-B của tế bào nội mô. Ở các phôi PDGF-B−/−, các tế bào vSMC ở động mạch chi cho thấy chỉ số ghi nhãn BrdU giảm. Điều này gợi ý về vai trò của PDGF-B trong sự sinh sản của tế bào vSMC/PC trong quá trình phát triển mạch máu. Hai phương thức thu hút vSMC đến các mạch được hình thành mới đã được đề xuất trước đó: (1) hình thành vSMC mới qua việc kích thích các tế bào trung mô perivascular chưa phân hóa, và (2) sự đồng di cư của vSMC từ một nguồn vSMC đã tồn tại trước đó. Dữ liệu của chúng tôi hỗ trợ cả hai phương thức phát triển vSMC/PC và dẫn đến một mô hình trong đó các tiền thân vSMC/PC dương tính với PDGFR-β ban đầu hình thành xung quanh một số mạch nhất định thông qua việc kích thích độc lập với PDGF-B. Sự nảy mầm mạch và sự mở rộng mạch tiếp theo liên quan đến sự đồng di cư và sinh sản của các tiền thân vSMC/PC phụ thuộc vào PDGF-B, và/hoặc sự kích thích mới không phụ thuộc vào PDGF-B của vSMC/PC, tùy thuộc vào bối cảnh mô học.
PDX-1 cần thiết cho sự phát triển và phân hóa của tuyến tụy và phần tá tràng trước Dịch bởi AI Tập 122 Số 3 - Trang 983-995 - 1996
Martin F. Offield, Tom L. Jetton, Patricia A. Labosky, Michael Ray, Roland Stein, Mark A. Magnuson, Brigid L. M. Hogan, Christopher V.E. Wright
TÓM TẮT
Đã có đề xuất rằng gen homeobox Xenopus, XlHbox8, tham gia vào sự phân hóa nội bì trong quá trình phát triển tuyến tụy và tá tràng (Wright, C. V. E., Schnegelsberg, P. và De Robertis, E. M. (1988). Development 105, 787–794). Để kiểm tra giả thuyết này một cách trực tiếp, kỹ thuật nhắm mục tiêu gen đã được sử dụng để tạo ra hai đột biến null khác nhau trong đồng gen XlHbox8 ở chuột, pdx-1. Trong trường hợp đầu tiên, exon thứ hai của pdx-1, bao gồm cả homeobox, đã được thay thế bằng một cassette kháng neomycin. Trong trường hợp thứ hai, một trình báo lacZ đã được gắn liền với đầu N của PDX-1, thay thế hầu hết vùng homeodomain. Chuột sơ sinh pdx-1–/– không có tuyến tụy, xác nhận các báo cáo trước đó (Jonsson, J., Carlsson, L., Edlund, T. và Edlund, H. (1994). Nature 371, 606-609). Tuy nhiên, các chồi tụy vẫn hình thành ở các đột biến đồng hợp tử, và chồi lưng trải qua sự phát triển và phân chia hạn chế để hình thành một cây ống nhỏ, phân nhánh không đều. Sự phát triển này không chứa các tế bào dương tính với insulin hoặc amylase, nhưng có những tế bào biểu hiện glucagon. Phần tá tràng gần trước cho thấy sự thiếu vắng cục bộ của lớp biểu mô hình trụ bình thường, nhung mao, và tuyến Brunner, mà được thay thế bằng một biểu mô hình lập phương dương tính với GLUT2 tương tự như lớp niêm mạc ống mật. Ngay phía xa của biểu mô bất thường, số lượng tế bào nội tiết ruột trong các nhung mao đã giảm đáng kể. Alen fusion PDX-1/ β-galactosidase được biểu hiện trong các tế bào tụy và tá tràng trong sự vắng mặt của PDX-1 chức năng, với việc biểu hiện tiếp tục vào các giai đoạn quanh sinh với các ranh giới và mức độ biểu hiện tương tự. Những kết quả này cung cấp thêm thông tin về vai trò của pdx-1 trong việc xác định và phân hóa của ống tiêu hóa sau, đặc biệt là liên quan đến sự phát triển và phân hóa của những tế bào gốc tụy.
Bằng chứng trực tiếp về nguồn gốc tuyến tụy: Các tế bào NGN3+ là tế bào tổ tiên của đảo tụy và khác biệt với tế bào tổ tiên ống dẫn Dịch bởi AI Tập 129 Số 10 - Trang 2447-2457 - 2002
Guoqiang Gu, Jolanta Dubauskaite, Douglas A. Melton
Vị trí và dòng tế bào phát sinh ra các đảo nội tiết trong quá trình phát triển phôi thai chưa được xác định, cũng như nguồn gốc hoặc danh tính của các tế bào gốc đảo tụy ở người trưởng thành. Chúng tôi đã sử dụng hệ thống Cre-ERTM-LoxP có thể kích hoạt để đánh dấu không thể xóa bỏ các thế hệ của các tế bào biểu hiện Ngn3 hoặc Pdx1 ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Kết quả cung cấp bằng chứng trực tiếp rằng các tế bào NGN3+ là tổ tiên của đảo trong quá trình phát triển phôi và ở chuột trưởng thành. Ngoài ra, chúng tôi phát hiện rằng các tế bào biểu hiện Pdx1 phát sinh từ tất cả ba loại mô tụy: ngoại tiết, nội tiết và ống dẫn. Hơn nữa, các tế bào ngoại tiết và nội tiết được phát sinh từ các tổ tiên biểu hiện Pdx1 trên toàn bộ quá trình phát triển phôi. Ngược lại, ống dẫn tụy phát sinh từ các tổ tiên PDX1+ được xác định từ khoảng ngày 10.5 phôi (E9.5-E11.5). Những phát hiện này gợi ý rằng các dòng tế bào cho các tổ tiên ngoại tiết, nội tiết đảo và ống dẫn được xác định trong giai đoạn giữa thai kỳ.
Những con chuột knockout TGFβ2 có nhiều khuyết tật phát triển không chồng lắp với các kiểu hình knockout TGFβ khác Dịch bởi AI Tập 124 Số 13 - Trang 2659-2670 - 1997
Lynn Sanford, Ilona Ormsby, Adriana C. Gittenberger‐de Groot, Hannu Sariola, Rick A. Friedman, Gregory P. Boivin, Emma Lou Cardell, Thomas Doetschman
TÓM TẮT
Yếu tố tăng trưởng và biệt hóa đổi hình TGF-β2 (TGFβ2) được cho là đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình phát triển. Việc phá hủy có mục tiêu gen TGFβ2 đã được thực hiện để xác định vai trò thiết yếu của nó trong cơ thể sống. Những con chuột thiếu TGFβ2 có tỷ lệ tử vong trước sinh và một loạt các khuyết tật phát triển do sự phá hủy của một gen đơn lẻ. Những khuyết tật này bao gồm các vấn đề về tim, phổi, khuôn mặt sọ, chi, cột sống, mắt, tai trong và hệ tiết niệu-sinh dục. Các quá trình phát triển thường liên quan đến các mô bị ảnh hưởng bao gồm tương tác biểu mô-mesenchymal, sự phát triển tế bào, sản xuất ma trận ngoại bào và tái cấu trúc mô. Bên cạnh đó, nhiều mô bị ảnh hưởng có các thành phần phát sinh từ mào thần kinh và mô phỏng sự thiếu hụt mào thần kinh. Không có sự chồng chéo về kiểu hình với chuột thiếu TGFβ1 và TGFβ3, cho thấy có nhiều chức năng không bù đắp giữa các isoform TGFβ.
#TGFβ2 #chuột knockout #khuyết tật phát triển #tương tác biểu mô-mesenchymal #mào thần kinh.
Tổ chức tế bào của Arabidopsis thaliana Dịch bởi AI Tập 119 Số 1 - Trang 71-84 - 1993
Liam Dolan, Kees Janmaat, Viola Willemsen, Paul Linstead, Scott Poethig, Keith Roberts, Ben Scheres
TÓM TẮT
Giải phẫu của rễ đang phát triển của Arabidopsis được mô tả bằng các kỹ thuật mô học truyền thống, kính hiển vi điện tử quét và truyền dẫn. Meristem của rễ phát sinh từ các tế bào của hypophysis và các tế bào lân cận của phôi thực. Sự tổ chức hậu phôi của rễ được thể hiện rõ trong phôi trưởng thành và được duy trì trong rễ chính đang phát triển sau khi nảy mầm. Số lượng và vị trí tế bào tương đối ổn định trong rễ chính, với 8 dãy tế bào vỏ và nội bì nhưng số lượng tế bào pericycle và biểu bì thì biến đổi hơn. Sự tổ chức của các tế bào trong rễ bên tương tự như của rễ chính nhưng với nhiều biến đổi hơn trong số lượng các dãy tế bào trong mỗi lớp. Việc đánh dấu [3H]thymidine của rễ đang phát triển tích cực cho thấy một trung tâm ngủ của bốn tế bào trung tâm (xuất phát từ hypophysis) nằm giữa đỉnh rễ và trục chính. Bảng bốn tế bào này được bao quanh bởi ba nhóm tế bào ở vị trí gần, xa và bên. Các hình thức đánh dấu của những tế bào này gợi ý rằng chúng là các nguyên ủy cho các dãy tế bào cấu thành rễ. Chúng phát sinh ra bốn bộ dãy tế bào: trục chính, vỏ và nội bì, biểu bì và đỉnh rễ bên, và columella. Một mô hình hoạt động của meristem được đề xuất dựa trên các dữ liệu này. Mô tả này về cấu trúc rễ của Arabidopsis là cơ sở cho công trình nghiên cứu tương lai về di truyền phát triển của hình thái rễ.
The Snail genes as inducers of cell movement and survival: implications in development and cancer Tập 132 Số 14 - Trang 3151-3161 - 2005
Alejandro Barrallo‐Gimeno, M. Ángela Nieto
The functions of the Snail family of zinc-finger transcription factors are essential during embryonic development. One of their best-known functions is to induce epithelial to mesenchymal transitions (EMTs), which convert epithelial cells into migratory mesenchymal cells. In recent years, many orthologues of the Snail family have been identified throughout the animal kingdom, and their study is providing new clues about the EMT-dependent and-independent functions of Snail proteins. Here, we discuss these functions and how they influence cell behaviour during development and during diseases such as metastatic cancer. From these findings, we propose that Snail genes act primarily as survival factors and inducers of cell movement, rather than as inducers of EMT or cell fate.