stringtranslate.com

Круппель

Гибридизация in situ против мРНК разрывных генов knirps, Krüppel и гигантского в раннем эмбрионе Drosophila melanogaster . Панели также показывают, как на эти гены влияет мутация без тормозов (bks).

Krüppel — это разрывный ген у Drosophila melanogaster , расположенный на хромосоме 2R, который кодирует фактор транскрипции C2H2 с цинковым пальцем . [1] [2] Гены Gap работают вместе, чтобы установить паттерн передне-заднего сегмента насекомого посредством регуляции транскрипционного фактора, кодирующего гены правила пары . Эти гены, в свою очередь, регулируют гены полярности сегментов . [3] Krüppel в переводе с немецкого означает «калека», назван в честь искалеченного вида личинок-мутантов, у которых не удалось развить правильные грудные и передние сегменты в брюшной области. [4] [5] [6] Мутанты также могут иметь дублирование брюшного зеркала.

Человеческие гомологи Круппеля в совокупности называются Круппелеподобными факторами , набор белков, хорошо охарактеризованных по их роли в канцерогенезе. [7] [8] [9] [10] [11]

Круппельпуть экспрессии

Круппель экспрессируется в центре эмбриона на стадии развития клеточной бластодермы. [12] Характер его экспрессии ограничен этим доменом в основном за счет взаимодействия с генами материнского эффекта Bicoid и Nanos , а также с другими генами разрыва Hunchback и Knirps. [13]

Материнские транскрипты Bicoid откладываются на переднем конце эмбриона, тогда как материнские транскрипты Nanos расположены на заднем. Транскрипты мРНК Hunchback присутствуют по всему эмбриону. Bicoid и Nanos кодируют морфогены , которые оказывают противоположный эффект на трансляцию мРНК Hunchback – Bicoid активирует трансляцию, тогда как Nanos подавляет ее. [14] Таким образом, мРНК Hunchback транслируется так, что белок Hunchback присутствует в градиенте концентрации, который уменьшается вдоль передне-задней оси. Этот градиент Hunchback косвенно приводит к передней границе экспрессии Knirps . Другие факторы индуцируют заднюю границу, так что Knirps экспрессируется в виде полоски в задней области эмбриона.

Hunchback и Knirps являются факторами транскрипции, которые регулируют экспрессию Круппеля . Высокие уровни Hunchback подавляют экспрессию, тогда как низкие уровни Hunchback активируют экспрессию. Книрпс действует как репрессор, подавляя экспрессию. Это приводит к тому, что Krüppel экспрессируется в полосе в центре AP-оси эмбриона, где концентрация Hunchback упала до достаточно низкого уровня, чтобы он мог действовать как активатор, но Knirps еще не присутствует, чтобы ингибировать. Таким образом, начальные градиенты морфогенов могут привести к созданию специфической области внутри бластодермы. Его можно сравнить с узкополосным фильтром в технике.

ЭффектыКруппельвыражение

Белок Круппеля является фактором транскрипции и, как было показано, действует как репрессор . Он функционирует в сотрудничестве с другими генами пробелов и их локализованными белковыми продуктами, регулируя экспрессию генов правила первичной пары – даже пропущенных ( eve ), волосатых ( h ) и коротышек. [15] Было высказано предположение, что Круппель ингибирует экспрессию Евы , создавая заднюю границу второй полосы Евы , а также были найдены доказательства того, что Круппель участвует именно в формировании волосатой полосы 7. [16] [17] Экспрессия Паттерны гена парного правила, в свою очередь, будут регулировать гены полярности сегментов, что делает Круппеля необходимым для правильного развития вдоль передне-задней оси и идентичности сегментов.

Клиническое значение

Круппель продемонстрировал гомологию с круппелеподобными факторами млекопитающих , которые играют ключевую биологическую роль в патогенезе многих заболеваний человека: рака, [18] ожирения, [19] воспалительных заболеваний [20] и сердечно-сосудистых осложнений. [21] Более того, известно, что KLF участвуют в индуцибельной генерации плюрипотентных стволовых клеток и сохранении плюрипотентного состояния эмбриональных стволовых клеток . [22] [23] [24]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кинцлер К.В., Рупперт Дж.М., Бигнер Ш.Х., Фогельштейн Б. (март 1988 г.). «Ген GLI является членом семейства белков цинковых пальцев Круппеля». Природа . 332 (6162): 371–4. Бибкод : 1988Natur.332..371K. дои : 10.1038/332371a0. PMID  2832761. S2CID  4279828.
  2. ^ "Отчет о генах FlyBase: Dmel\Kr" . www.flybase.org . Проверено 8 октября 2019 г.
  3. ^ Хой Массачусетс (январь 2019 г.). «Генетические системы, эволюция генома и генетический контроль эмбрионального развития насекомых». В Хой М.А. (ред.). Молекулярная генетика насекомых . Академическая пресса. стр. 103–175. дои : 10.1016/B978-0-12-815230-0.00004-2. ISBN 9780128152300. {{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )
  4. ^ Нюсляйн-Фольхард C, Вишаус E (октябрь 1980 г.). «Мутации, влияющие на количество и полярность сегментов у дрозофилы». Природа . 287 (5785): 795–801. Бибкод : 1980Natur.287..795N. дои : 10.1038/287795a0. PMID  6776413. S2CID  4337658.
  5. ^ Нюсляйн-Фольхард С., Вишаус Э., Клудинг Х. (сентябрь 1984 г.). «Мутации, влияющие на рисунок личиночной кутикулы Drosophila melanogaster: I. Зиготические локусы на второй хромосоме». Архив биологии развития Вильгельма Ру . 193 (5): 267–282. дои : 10.1007/BF00848156. PMID  28305337. S2CID  2195415.
  6. ^ Вишаус Э., Нуссляйн-Фольхард С., Клудинг Х. (июль 1984 г.). «Крюппель, ген, активность которого необходима на ранних стадиях зиготического генома для нормальной эмбриональной сегментации». Биология развития . 104 (1): 172–86. дои : 10.1016/0012-1606(84)90046-0. ПМИД  6428949.
  7. ^ Шух Р., Айхер В., Галл Ю., Коте С., Прейсс А., Майер Д. и др. (декабрь 1986 г.). «Консервативное семейство ядерных белков, содержащее структурные элементы белка пальца, кодируемого Круппелем, геном сегментации дрозофилы». Клетка . 47 (6): 1025–32. дои : 10.1016/0092-8674(86)90817-2 . ПМИД  3096579.
  8. ^ Йори Дж.Л., Сикрист Д.Д., Джонсон Э., Лозада К.Л., Абдул-Карим Ф.В., Чодош Л.А. и др. (июль 2011 г.). «Крюппель-подобный фактор 4 ингибирует онкогенное прогрессирование и метастазирование на мышиной модели рака молочной железы». Неоплазия . 13 (7): 601–10. дои : 10.1593/neo.11260. ПМК 3132846 . ПМИД  21750654. 
  9. ^ Линь З.С., Чу ХК, Йен Ю.К., Льюис BC, Чен Ю.В. (2012). «Крюппель-подобный фактор 4, супрессор опухоли в клетках гепатоцеллюлярной карциномы, обращает вспять эпителиально-мезенхимальный переход путем подавления экспрессии слизней». ПЛОС ОДИН . 7 (8): e43593. Бибкод : 2012PLoSO...743593L. дои : 10.1371/journal.pone.0043593 . ПМЦ 3427336 . ПМИД  22937066. 
  10. ^ Вэй Д., Гонг В., Канаи М., Шланк С., Ван Л., Яо Дж.К. и др. (апрель 2005 г.). «Резкое снижение экспрессии круппелеподобного фактора 4 имеет решающее значение для развития и прогрессирования рака желудка у человека». Исследования рака . 65 (7): 2746–54. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-04-3619. ПМИД  15805274.
  11. ^ Ли У.Э., Гьяси-Нежад З., Пэрис А.Дж., Йеа С., Нарла Г., Уолш М., Фридман С.Л. (март 2010 г.). «Опухолосупрессорная активность KLF6, опосредованная подавлением онкогена PTTG1». Письма ФЭБС . 584 (5): 1006–10. doi :10.1016/j.febslet.2010.01.049. ПМЦ 2827621 . ПМИД  20116377. 
  12. ^ Лихт Дж. Д., Гроссель М. Дж., Фигге Дж., Хансен У. М. (июль 1990 г.). «Белок Drosophila Krüppel является репрессором транскрипции». Природа . 346 (6279): 76–9. Бибкод : 1990Natur.346...76L. дои : 10.1038/346076a0. PMID  2114551. S2CID  10301966.
  13. ^ Knipple DC, Seifert E, Rosenberg UB, Preiss A, Jäckle H (1985). «Пространственные и временные закономерности экспрессии генов Круппеля у ранних эмбрионов дрозофилы». Природа . 317 (6032): 40–4. Бибкод : 1985Natur.317...40K. дои : 10.1038/317040a0. PMID  2412131. S2CID  4340589.
  14. ^ Порчер А, Достатни Н (март 2010 г.). «Бикоидная морфогенная система». Современная биология . 20 (5): Р249-54. дои : 10.1016/j.cub.2010.01.026 . ПМИД  20219179.
  15. ^ Панкрац М.Дж., Зайферт Э., Гервин Н., Билли Б., Наубер Ю., Джекль Х. (апрель 1990 г.). «Градиенты продуктов генов Krüppel и knirps направляют формирование паттерна полос генов по парному правилу в задней области эмбриона дрозофилы». Клетка . 61 (2): 309–17. дои : 10.1016/0092-8674(90)90811-R. PMID  2331752. S2CID  44716994.
  16. ^ Смолл С., Краут Р., Хоуи Т., Воин Р., Левин М. (май 1991 г.). «Транкрипционная регуляция полосы парного правила у дрозофилы». Гены и развитие . 5 (5): 827–39. дои : 10.1101/gad.5.5.827 . ПМИД  2026328.
  17. ^ Ла Рози-Боргрев А, Хадер Т, Уэйнрайт Д, Зауэр Ф, Джекл Х (декабрь 1999 г.). «7-й элемент волосатой полосы опосредует активацию и репрессию в ответ на различные домены и уровни Круппеля в эмбрионе дрозофилы». Механизмы развития . 89 (1–2): 133–40. дои : 10.1016/s0925-4773(99)00219-1. hdl : 11858/00-001M-0000-002A-18E2-F . PMID  10559488. S2CID  17728959.
  18. ^ Галеб А.М., Кац Дж.П., Кестнер К.Х., Ду JX, Ян Фольксваген (апрель 2007 г.). «Крюппель-подобный фактор 4 проявляет антиапоптотическое действие после повреждения ДНК, вызванного гамма-излучением». Онкоген . 26 (16): 2365–73. дои : 10.1038/sj.onc.1210022. ПМК 2230633 . ПМИД  17016435. 
  19. ^ Брей CW, член парламента Нелдера, Хайлемариам Т, Гоглер Р, Хашми С (октябрь 2009 г.). «Крюппель-подобное семейство транскрипционных факторов: новый рубеж в биологии жиров». Международный журнал биологических наук . 5 (6): 622–36. дои : 10.7150/ijbs.5.622. ПМЦ 2757581 . ПМИД  19841733. 
  20. ^ Хамик А., Лин З., Кумар А., Балселлс М., Синха С., Кац Дж. и др. (май 2007 г.). «Крюпелеподобный фактор 4 регулирует воспаление эндотелия». Журнал биологической химии . 282 (18): 13769–79. дои : 10.1074/jbc.M700078200 . ПМИД  17339326.
  21. ^ Раджаманнан Н.М., Субраманиам М., Авраам Т.П., Василе В.К., Акерман М.Дж., Монро Д.Г. и др. (февраль 2007 г.). «Индуцируемый TGFbeta ранний ген-1 (TIEG1) и гипертрофия сердца: открытие и характеристика нового сигнального пути». Журнал клеточной биохимии . 100 (2): 315–25. дои : 10.1002/jcb.21049. ПМЦ 3927779 . ПМИД  16888812. 
  22. ^ Цзян Дж., Чан Ю.С., Ло Ю.Х., Цай Дж., Тонг GQ, Лим Калифорния и др. (март 2008 г.). «Основная схема Klf регулирует самообновление эмбриональных стволовых клеток». Природная клеточная биология . 10 (3): 353–60. дои : 10.1038/ncb1698. PMID  18264089. S2CID  22150633.
  23. ^ Нандан МО, Ян Фольксваген (октябрь 2009 г.). «Роль факторов Круппеля в перепрограммировании соматических клеток в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки». Гистология и гистопатология . 24 (10): 1343–55. дои : 10.14670/HH-24.1343. ПМЦ 2753264 . ПМИД  19688699. 
  24. ^ Такахаши К., Танабэ К., Онуки М., Нарита М., Ичисака Т., Томода К., Яманака С. (ноябрь 2007 г.). «Индукция плюрипотентных стволовых клеток из фибробластов взрослого человека определенными факторами». Клетка . 131 (5): 861–72. дои : 10.1016/j.cell.2007.11.019. hdl : 2433/49782 . PMID  18035408. S2CID  8531539.

Внешние ссылки