Жануарлардың онтогенезіндегі жасушалардың сигнал жолдары

Тетіктері пайда болған үлкен әртүрлілік жасушалық типтегі және морфологиялық формаларының даму процесінде жоғары организмдер үнемі қызықтырды биолог әр түрлі мамандықтар. Ерте тәжірибелерден өткен мыңжылдық ауыстыру бойынша тіндерді бір эмбриондарды басқа у көпжасушалы көрсетілді, бұл жетекші рөл реттеудің даму жануарлардың ойнайды клетка аралық қарым-қатынасы. Жасалды деген болжам даму жолдары жасушаларының реттеледі секретируемыми сигналдық молекулалар, және өзара іс-қимыл * региональды бетбелгі арқылы детерминация және дифференцировку әкеледі формообразовательному тиімділігі. Соңғы екі онжылдықта генетика және биохимики айтарлықтай ілгеріледік зерттеуде таралу процестерін ақпарат онтогенездегі (Гилберт, 1995; Корочкин, 1999; Jonhston, Gallant, 2002).

Рөлі сигналдық жүйелердің дамуы және организмдер мен олардың қасиеттері

Жақсы көрсетілгендей, дамушы эмбрионах түрлі өкілдерінің омыртқалы және омыртқасыз жануарлардың клетка аралық қарым-қатынасы жиынтығымен үйлестіріледі сигнал жолдары. Үлкен бөлігі межклеточных сигналдар деп хабарлайды аз саны әр түрлі дәрежеде зерттелген негізгі сигналды каскадтардың гендердің байланысты белсенділігі белгілі бір сигналдық молекулалардың (лигандов, рецепторлардың және т. б.) алған тиісті белгілері (Mumm, Kopan, 2000; Тарчевский, 2002; Серов, 2003; Pires-daSilva, 2003). Олардың арасында сигналдық жолдары Hh (Hedgehog) (Ingham, McMahon, 2001); Wnt (wingless) (Cadigan, Nusse, 1997); Notch (Mumm, Kopan, 2000); өсу факторларының: ВАЗО? (Massague, Chen, 2000), EGFR (Freeman, 2002), RTK (Шемарова, 2003), JAK/STAT (Luo, Dearolf, 2001); ядролық рецепторлардың гормондардың (Glass, Rosenfeld, 2002). Прототиптері әр түрлі көп компонентті сигнал беру жүйелерінің дәрежесі жоғары гомологии молекулалық механизмдерін сигналын табуға болады қазірдің өзінде прокариоттардың және төменгі эукариот. Көшу кезінде многоклеточным эукариотам сигналдық белоктар ұшырауда құрылымдық өзгерістер құрайды белоктық кешендері; тиімділігі артып, дабыл трансдукцияның (Шемарова, 2003; Шпаков және т. б., 2003).

Қарамастан әр түрлі түпкілікті нәтижелері детерминация мен дифференцировка онтогенездегі омыртқасыз және омыртқалы байқалады біресе төмен, біресе жоғары өрістетудің бір сигнал каскады әр түрлі тірі организмдер. «Геномах әр түрлі гендер бақылайтын дамыту, эволюционно консервативны және ұқсас функциялары. Мысалы, сигналдық жүйесі Hh, секретируемыми лигандами болып табылады ақуыз тектес Hedgehog, табылды, тышқан, тауық, бақалар, балық, теңіз ежа, сүліктер және жәндіктер (Ingham, McMahon, 2001). Wnt-жолы, сондай-ақ кең таралған жануарлар арасында. Wnt ақуыз бірін құрайды ең текті сигналдық молекулалар, тышқандар, бақалар, Caenorhabditis elegans, дрозофилы (Cadigan, Nusse, 1997; Baonza, Freeman, 2002).

Сонымен қатар, қатаң сунниттер гендік сигналдық жүйесінің ие дәрежесі жоғары икемділік жауаптарда межклеточные сигналдар. Олардың әрқайсысы бірнеше рет қосылады әртүрлі тіндерде ішінде даму жеке тұлғалар, реттей отырып, кеңістіктік және уақытша бөлу гендердің экспрессиясын анықтайтын әр түрлі тағдыры бар. Мысалы, тиіндер тұқымдасының Hh болып саналады қатысушылары клеткалық детерминация мен дифференцировка, бөлу жасушалар, делдалдар көптеген негізгі процестерді эмбриондық өсу және даму. Омыртқалы дамуы тек шағын санының морфологиялық бөлімдері дене емес әсеріне ұшырады Hh-сигнал (Ingham, McMahon, 2001). У дрозофилы Hh-белоктар экспрессируются жасушаларында артқы бөлімінің әрбір имагинального диск. Оларға тиесілі орталық рөлі еуразиялық экономикалық одақ құрудың нәтижесі қанаты, көзі, қол-аяқ, гонад, брюшка, ішек және кеңірдек (Mohler, Vani, 1992; Zhang, Kalderon, 2000; Glazer, Shilo, 2001). Сол уақытта мүшелері тектес белоктар Wnt қатысады, әр түрлі процестер. У дрозофилы олар қажет ұйымдастыру үшін орталық жүйке жүйесінің, детерминация облысы крылового және көз примордиев, мөлшерін шектеу көз облысының диск, бастамашылық жасау арасындағы шекараны глазными және прилежащими құрылымдармен бас, мамандандыру жасушалар көздің және кутикуланы бас (Ng et al., 1996).

Сигналдар болуы мүмкін қысқа немесе ұзын тізбек арқылы активтендіру басқа каскадының болуы мүмкін тікелей немесе тура емес. Үлгі қысқа каскадының болуы мүмкін STAT-жолы. Мұнда кейін агрегациясының рецепторлардың өсу факторларының қауымдасқан олармен JAK-протеинкиназы есептеп жазылады да белсендіріледі арқылы трансфосфорилирования. Белсендірілген JAK-киназы тікелей активируют транскрипционные факторлар STAT-белоктар, оқшауланған в цитоплазме (Шемарова, 2003). Бұл эмбриондық эктодерме дрозофилы сигнал Hh да беріледі қысқа қашықтық және шектеледі әсерінен жақын маңдағы жасушалар. Шекарадағы әрбір сегментінің эмбрион белок Нһ секретируется тар жолағы бар жасушалар мен рөлін морфогена, детерминирующего позициялық ақпарат сегменттерінде. Бір бөлігін көрші жасушалар қолдау транскрипциясы гена wingless (wg), екіншісі – подавляется экспрессия гена Serrate (Ser) (Mohler, Vani, 1992; Hatini, DiNardo, 2001).

Үлгі разветвленного күрделі жолдары болып табылуы мүмкін Ras/MAP-киназный каскад. Активаторами каскад болып табылады қабілетті автофосфорилированию реттеуші киназы. Полифункциональный фермент МАР-киназа фосфорилирует және активтендіреді цитоплазматические, мембраналық және ядролық ақуыздар капиталға айналдыра отырып, соңғы транскрипциясын факторлар (Шемарова, 2003). «Имагинальном дискіде қанатының дрозофилы позиционная детерминация нәтижесінде туындайды длинноразмерного әсер лиганда Hh. Секретируемый жасушалары артқы компартмента Hh арқылы таралады бірнеше жасушалық қатарларды алдыңғы компартменты қалыптастыра отырып, концентрация градиенті. Бұл тұрғыда Hh қосса әр түрлі гендер нысана типі бойынша дозалық байланысты ғана емес, жақын маңдағы жасушаларында. Жасушаның байланысты ережелер морфогенетическом градиенте және қарқындылығы бойынша сигналдардың әртүрлі жауап береді қатысуы Hh: олар, қоса алғанда, әр түрлі бағдарламасы дифференцировка, активируют немесе репрессируют әр түрлі гендер комбинациясы қалыптастырады әр түрлі жасуша түрлерін (Vervoort, 2000). У бақалар, балық, тауық тышқан белок Shh, родственный Hh, сондай-ақ жүргізеді қолданысқа едәуір қашықтыққа қарамастан, оның секреция. Қалыптастыра отырып, градиент концентрациясы вентральной бөлігінде бейтарап түтіктер немесе зачатках аяқ-қол арқылы ондаған жасушалық диаметрлі, Shh активтендіреді немесе репрессирует әр топтағы реттеуіштер транскрипция бағытын айқындайды дифференцировка жасушалардың немесе білім аа-алдыңғы-артқы полярлығы (Zeng et al., 2001). Дамушы эмбрионе белоктар Wg сондай-ақ әрекет ете алады шегінде қысқа және ұзын қашықтыққа, распространяясь түрлі тіндердегі қашықтық бірнеше диаметрлі жасушаларының жұмыс синтез. Паттерн гендердің экспрессиясын жасушаларында жауап беретін сигнал, концентрациясына байланысты Wg (Neumann, Cohen, 1997).

Нәтижелері сигналдық индукция айтарлықтай тәуелді арасындағы өзара іс-қимыл каскадтар. Әр түрлі сигнал жүйесінің өзара байланыстырылады арқылы бүйір таратқыш тізбек туындайтын көптеген сатыларында трансдукции, активируя бір-бірін промежуточными продуктами. Бүгінгі күні белгілі көптеген фактілер өзара әсері сигнал жолдары. Мәселен, дрозофилы кезінде даму қанатының өзара іс-қимыл жасайды Hh-, Dpp — және EGFR-каскадтары (Crozatier et al., 2002), мамандану жасушаларының аяқ қатысады RAS/MAPK — және EGFR-жолдары (Alamo et al., 2002), дамуымен бүйрек өзекшелерін байланысты сигналдық жүйесінің EGFR және Wg (Sudarsan et al., 2002). Жоқ, анық түсіну нақты молекулалық механизмдерін осы өзара. Алайда туындау мүмкіндігі желісінің сигналдық жолдарының айқындалуы мүмкін кейбір қасиеттері таратушы сигналдар белоктар. Осылайша, бірдей лиганды байланысуға қабілетті әр түрлі рецепторлардың және іске қосу баламалы даму жолдары бар. Мұндай неоднозначные әрекеттің салдары болуы мүмкін балама сплайсинга транскриптов тиісті гендердің және білім беру көптеген тәуелсіз изоформ лигандов және рецепторлардың өзгертілген внеклеточными домендерді (Missler, Sudhof, 1998). Өз кезегінде, бір рецепторлардың әр түрлі ұлпаларында мүмкін белсендіру әр түрлі внутриклеточные таратқыштар. Реттеуде гендердің экспрессиясын-нысаналар бір мезгілде қатысатын бірнеше сигналдық жолдарын құра отырып, жалпы сигналдық ақуыз немесе бірлесе әрекет ете отырып, әр түрлі модульдер энхансеров гендер де бірдей сигналдар тудыруы мүмкін әр түрлі паттерны экспрессиясы. Белсенді конформация транскрипционных факторлардың қалыптасуы мүмкін бір мезгілде протеинкиназами түрлі сигналдық жүйелер. Соңында, ерекшелігі бар байланысты болуы мүмкін компартментализации сигнал жасуша бетінің (Тарчевский, 2000; Millor, Altaba, 2002; Pires-daSilva, 2003).

Құрылымдық-функционалдық элементтері сигналдық жолдары

Жалпы қызмет сигналды каскадтардың ерекшеленетін жиынтықтары гендердің және биохимическими механизмдерін беру болып табылады сигнал жасуша бетінің ядро, іске қосу, тиісті гендер-нысаналар арқылы реттеу сигнал-тәуелді транскрипционных факторлардың. Функциялары сигналдарды орындайды молекуласы лигандов – гормондар, өсу факторлары немесе морфогены, секретируемые посылающими жасушаларының межклеточное кеңістік. Ерекшелігі жүргізу, сигнал мен біліктілігіне тікелей байланысты воспринимающих жасушалар, олардың қабілеттерін анықтауды индукцию белгілі бір рецепторлардың. Белок молекулалары әр түрлі рецепторлардың үш тұрады негізгі домендер: сыртқы N-шеткі, трансмембранного және цитоплазматического С-шеткі. Рецепторларға пронизывают мембраналар воспринимающих жасушаларының бір немесе бірнеше рет сөз сөйлеп, екі тараптың оның беті. Әдетте белсендіру сигналдық жолдары басталады тікелей физикалық байланыс внеклеточного домен лиганда түскен межклеточный матрикс кейін протеолизиса, сыртқы учаскесін трансмембранного тәртіппен рецепторлардың бетінің жасушалары (Гилберт, 1995; Pires-daSilva, 2003). Белгілі дрозофилы сигналдық қасиеттері Hh мен қабілеті удерживаться мембраной ие

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *