Developmental Dynamics

Với bề dày lịch sử nghiên cứu sinh học sinh học y sinh, phôi gà đã được xác định như một mô hình cho sinh học con người. Những phát hiện cơ bản, bao gồm mô tả về lưu thông hướng tâm được thúc đẩy bởi tim và mối liên hệ giữa gen sinh ung và sự hình thành ung thư, cho thấy tính hữu dụng của nó trong sinh học tim mạch và ung thư. Mặc dù trong thế kỷ qua, đã có sự xuất hiện của một số mô hình động vật có xương sống và không có xương sống gần đây, phôi gà vẫn là một mô hình thường được sử dụng cho sinh học động vật có xương sống, cung cấp một khuôn mẫu sinh học dễ xử lý. Với những công cụ phân tử và di truyền mới được áp dụng cho bộ gen của loài chim, phôi gà đang thúc đẩy việc phát hiện sự phát triển bình thường và các quy trình bệnh lý bí ẩn. Hơn nữa, sự tiến bộ trong các công nghệ hình ảnh và nuôi cấy phôi gà đang thúc đẩy việc hình dung thời gian thực về các sự kiện sinh học động động, chẳng hạn như biến hình mô, sự hình thành mạch máu, và sự di căn ung thư. Một nền tảng thông tin phong phú, kết hợp với các công nghệ mới và sự dễ dàng bảo trì tương đối, gợi ý về tính hữu ích đang mở rộng của phôi gà trong sinh học tim mạch và nghiên cứu ung thư. Developmental Dynamics 243:216–228, 2014. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Node, hoặc tương đương của nó ở cá đuối, túi Kupffer (KV), được cho là tạo ra các dấu hiệu về chiều hướng thông qua tín hiệu phụ thuộc vào lông chuyển. Sự tương tác giữa các ligand Nodal và các đối kháng Nodal quanh node/KV cũng được yêu cầu. Tại đây, chúng tôi điều tra xem việc mất Brachyury/Notail hoặc Tbx16/Spadetail có làm gián đoạn sự cân bằng của các ligand Nodal (Southpaw) và các đối kháng (Charon) quanh túi Kupffer hay không. Việc giảm Spadetail hoặc Notail làm gián đoạn sự biểu hiện của southpaw trong các miền perinodal bao quanh túi Kupffer. Tương tự như những gì đã được công bố cho Notail, chúng tôi phát hiện Spadetail cũng cần thiết cho sự biểu hiện của charon. Chúng tôi trình bày bằng chứng cho mô hình rằng Notail có vai trò trực tiếp trong việc điều chỉnh promotor của charon. Cụ thể, một vùng gen bên cạnh với các vị trí liên kết Notail khả dĩ có thể thúc đẩy sự biểu hiện KV của một báo cáo theo cách phụ thuộc vào Notail. Vùng này cũng chứa các motif cho CSL/RBP‐J/Su(H). Nhất quán với điều này, chúng tôi phát hiện rằng sự biểu hiện charon phụ thuộc mạnh mẽ vào Notch trong khi biểu hiện perinodal southpaw thì không. Phát triển động lực học 236:2131–2146, 2007. © 2007 Wiley‐Liss, Inc.

Tbx2 thuộc họ gen yếu tố phiên mã T-box và được biểu hiện trong nhiều mô và cấu trúc trong suốt quá trình phát triển, mặc dù không phải tất cả các miền biểu hiện đều đã được mô tả một cách đầy đủ. Hai vùng biểu hiện phân đoạn dọc theo trục đầu-cuối của phôi E10.5–11.5 đã được xác định gồm mạch inter-somit và hạch rễ lưng. Thêm vào đó, sự biểu hiện của Tbx2 được quan sát thấy trong quá trình hình thành somite bắt đầu từ E9.5, tại nửa sau của somite tiềm năng và theo một mô hình dần dần bị giới hạn trong các somite mới được hình thành. Dynamics Phát triển 235:3080–3084, 2006. © 2006 Wiley‐Liss, Inc.

Các đột biến trong gen TBX22 đã được xác định gần đây ở những bệnh nhân mắc hội chứng hở hàm ếch liên kết với nhiễm sắc thể X và lưỡi dính, cho thấy yếu tố phiên mã TBX22 đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của vòm miệng. Tuy nhiên, vì lưỡi dính đã được báo cáo trong phần lớn các bệnh nhân có đột biến TBX22, nên đã được giả thuyết rằng kiểu hình hở hàm ếch là thứ yếu so với sự chuyển động kém của lưỡi thai nhi. Để hiểu vai trò của TBX22 trong sinh bệnh học và trong sự phát triển bình thường, cần thực hiện một phân tích biểu hiện gen chi tiết theo thời gian và không gian. Chúng tôi báo cáo ở đây việc phân lập và phân tích biểu hiện phát triển của đồng hình nọc chuột Tbx22. Gen Tbx22 của chuột mã hóa một protein tiềm tàng gồm 517 axit amin, có 72% độ đồng nhất chuỗi axit amin tổng thể với protein TBX22 của con người. Bằng cách sử dụng phân tích bạch chuột liên loài, chúng tôi đã xác định vị trí gen Tbx22 trên nhiễm sắc thể X của chuột, trong một vùng đồng phận với nhiễm sắc thể Xq21 của con người, nơi có gen TBX22, cho thấy Tbx22 là ortholog của gen TBX22 ở người. Phân tích lai in situ của chúng tôi cho thấy Tbx22 được biểu hiện theo một mẫu thời gian và không gian rất hạn chế trong quá trình phát triển vòm miệng và lưỡi của chuột. Cùng với các kiểu hình đột biến ở bệnh nhân người, dữ liệu của chúng tôi chỉ ra rằng Tbx22 có vai trò chính trong cả sự phát triển của vòm miệng và lưỡi. © 2002 Wiley‐Liss, Inc.

Thông tin: Sự tín hiệu bất thường giữa các tế bào sinh dục và tế bào soma có thể dẫn đến bệnh sinh sản và phụ thuộc vào các tín hiệu khuếch tán, bao gồm các protein thuộc họ yếu tố tăng trưởng chuyển hóa beta (TGFB). Protein họ TGFB Gsdf (yếu tố xuất phát từ soma sinh dục) kiểm soát xác định giới tính ở một số loài cá và là ứng viên cho việc trung gian tín hiệu giữa tế bào sinh dục và soma. Kết quả: Cá zebrafish thể hiện gsdf trong các tế bào soma của gonad hai tiềm năng và sự biểu hiện tiếp tục ở các tế bào tế bào hạt buồng trứng và tế bào Sertoli tinh hoàn. Các đột biến đồng hợp tử gsdf đã làm chậm quá trình rời khỏi trạng thái gonad hai tiềm năng, nhưng sau đó trở thành nam hoặc nữ. Các con cái đột biến đã rụng trứng một vài noãn, sau đó trở nên vô sinh, tích lũy các nang chưa trưởng thành. Các con cái đột biến lưu trữ lipid dư thừa và giảm biểu hiện aromatase, gata4, insulin receptor, estrogen receptor, và các gen cho chuyển hóa lipid, vitellogenin, và sinh tổng hợp steroid. Các con cái đột biến chứa ít estrogen và nhiều androgen hơn so với kiểu hoang dã. Các con đực đột biến thì sinh sản được. Phân tích gen cho thấy rằng Gsdf, Bmp15, và Gdf9 có nguồn gốc từ các đồng gen trong các sự kiện nhân đôi bộ gen ở động vật có xương sống. Kết luận: Ở cá zebrafish, gsdf điều chỉnh sự trưởng thành của nang trứng buồng trứng và biểu hiện các gen cho sinh tổng hợp steroid, béo phì, tiểu đường, và khả năng sinh sản nữ giới, dẫn đến các kiểu hình buồng trứng và ngoài buồng trứng phản ánh hội chứng buồng trứng đa nang (PCOS) ở người, gợi ý một vai trò cho một phân tử tín hiệu TGFB liên quan trong bệnh sinh của PCOS. Động học phát triển 246:925–945, 2017. © 2017 Wiley Periodicals, Inc.

Xác định cách thức điều chỉnh sự phát triển của các sợi collagen là rất quan trọng trong việc xác định cách mà các mô được lắp ghép. Các đoạn sợi được lắng đọng như những phân khúc. Sự phát triển của các phân khúc này là một yếu tố quan trọng trong kiến trúc mô, độ ổn định và các thuộc tính cơ học. Các đoạn sợi đã được tách ra từ các gân đang phát triển và được đặc trưng hóa cấu trúc. Các thay đổi sau lắng đọng dẫn đến sự phát triển tuyến tính và bên của các sợi cũng đã được kiểm tra. Các đoạn được chiết xuất từ gân phôi gà 14 ngày có chiều dài trung bình là 29 μm. Các đoạn này không đối xứng, có một đầu thon ngắn và một đầu thon dài. Hầu hết các đoạn đều có tính trung tâm đối với sự sắp xếp phân tử. Các đoạn chiết xuất từ gân 12-16 ngày có cấu trúc giống nhau, nhưng chiều dài đoạn trung bình đã tăng dần do sự bổ sung một quần thể lớn hơn của các đoạn dài hơn. Vào ngày thứ 17 của sự phát triển, có một sự gia tăng đột ngột trong chiều dài đoạn. Dữ liệu hình thái học cho thấy sự gia tăng chiều dài là kết quả của các liên kết bên giữa các đoạn cạnh nhau. Phân tích chứng tỏ rằng sự phát triển của các sợi này liên quan đến sự giảm đáng kể của decorin liên kết với sợi. Sử dụng kính hiển vi điện tử miễn dịch, decorin được thấy giảm đáng kể vào ngày thứ 18 của sự phát triển. Khi nồng độ decorin được xác định sinh hóa, một sự giảm cũng được quan sát. mRNA của decorin cũng giảm so với mRNA của collagen dạng sợi trong cùng thời gian. Những dữ liệu này hỗ trợ giả thuyết rằng sự giảm decorin liên kết với sợi là cần thiết cho sự phát triển của sợi liên quan đến sự trưởng thành của mô. Sự phát triển thông qua sự gộp sau lắng đọng cho phép sự phát triển theo kiểu bổ sung và xen kẽ và sẽ rất cần thiết cho sự phát triển, tăng trưởng và phục hồi bình thường.

Gia đình gen T‐box, mã hóa các yếu tố điều hòa phiên mã liên quan đến DNA, đóng vai trò thiết yếu trong việc kiểm soát nhiều khía cạnh của sự hình thành phôi ở nhiều loài sinh vật khác nhau. Các gen T‐box thể hiện các mô hình biểu hiện không gian và thời gian đa dạng trong phôi đang phát triển, và cả các nghiên cứu di truyền và sinh học phôi học phân tử đều đã chứng minh tầm quan trọng của chúng trong việc điều chỉnh các quyết định về số phận tế bào, thiết lập kế hoạch cơ thể ban đầu và trong các quá trình diễn ra sau đó liên quan đến sự hình thành cơ quan. Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu, nhưng vẫn chưa biết nhiều về sự điều chỉnh của các gen T‐box hoặc bản sắc của các mục tiêu phiên mã của chúng. Mục tiêu của bài đánh giá này là xem xét vai trò đa dạng nhưng được bảo tồn của một số gen T‐box trong việc điều chỉnh mô hình sớm ở động vật có dây sống và thảo luận về các cơ chế có thể thông qua đó sự đa dạng chức năng này có thể xuất hiện. Developmental Dynamics 229:201–218, 2004. © 2003 Wiley‐Liss, Inc.

MicroRNA, được xử lý bởi enzyme RNAase III Dicer, là các RNA nhỏ nội sinh không mã hóa dài khoảng 22 nucleotide. Chức năng của Dicer trong sự phát triển của hệ thần kinh trung ương (CNS) của chuột chưa được hiểu rõ. Ở đây, chúng tôi cho thấy rằng việc xóa Dicer một cách cụ thể trong CNS và vỏ não bằng hai dòng Cre dẫn đến giảm số lượng tế bào tiền thân, sự khác biệt tế bào thần kinh bất thường và thành vỏ mỏng hơn. Việc xóa Dicer không hoàn chỉnh trong giai đoạn phôi thai sớm góp phần vào sự phát triển bình thường của các tế bào thần kinh sinh ra sớm trong vỏ não và các tế bào thần kinh vận động trong tuỷ sống. Tuy nhiên, vào giai đoạn phôi thai muộn khi Dicer bị xóa bỏ hoàn toàn trong CNS, sự di chuyển của các tế bào thần kinh sinh ra muộn ở vỏ não, sự mở rộng và phân hóa của các tiền thân tế bào oligodendrocyte trong tuỷ sống bị ảnh hưởng lớn. Nghiên cứu của chúng tôi về các thời điểm khác nhau khi xóa Dicer cho thấy tầm quan trọng của con đường microRNA trung gian Dicer trong việc điều tiết các giai đoạn khác nhau của sự tạo ra tế bào thần kinh và tế bào hỗ trợ trong quá trình phát triển của CNS. Động lực học phát triển 238:2800–2812, 2009. © 2009 Wiley‐Liss, Inc.

Mặc dù các cơ chế phân tử dưới nhiều sự kiện phát triển được bảo tồn qua các taxa động vật có xương sống, tính dễ biến đổi ở đỉnh của chuỗi xác định giới tính (SD) đã được thể hiện từ việc bốn gen SD chính đã được xác định: Sry ở động vật có vú; DMRT1 ở gà; Dmy ở cá medaka; và DM‐W của Xenopus laevis. Đa dạng này được cho là có liên quan đến sự thay đổi của các nhiễm sắc thể giới tính, điều này có thể xảy ra thường xuyên hơn ở cá và các động vật biến nhiệt khác so với động vật có vú và chim theri. Gần đây, bốn ứng cử viên mới cho các gen SD ở động vật có xương sống đã được báo cáo, tất cả đều ở cá. Những gen này bao gồm amhy trong cá pejerrey Patagonia, Gsdf trong Oryzias luzonensis, Amhr2 trong cá fugu và sdY trong cá hồi cầu vồng. Những nghiên cứu này cung cấp một cơ hội tốt để suy luận các mô hình từ bức tranh dường như hỗn loạn của các hệ thống xác định giới tính. Ở đây, chúng tôi xem xét những tiến bộ gần đây trong việc hiểu biết về các gen SD chính trong cá. Developmental Dynamics 242:339–353, 2013. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.