EMX1 - EMX1
Homeobox proteini EMX1 a, proteinin insanlarda ile kodlanan EMX1 geni . Kopyalanan EMX1 geni, EMX transkripsiyon faktörleri ailesinin bir üyesidir . EMX1 geni, aile üyeleriyle birlikte, gelişmekte olan beyinde (telensefalon olarak da bilinir) eksprese edilir . Emx1, konumsal kimliğin belirlenmesinde, nöral kök hücrelerin çoğalmasında , katmana özgü nöronal fenotiplerin farklılaşmasında ve bir nöronal veya glial hücre kaderine bağlılıkta rol oynar .
İşlev
Emx1 transkripsiyon faktörünün kesin işlevi bilinmemektedir, ancak kortikogenez boyunca her yerde bulunan doğası, kortikal nöronlara hücresel kimlik kazandırabileceğini düşündürmektedir.
Emx -/- (Emx1 geni nakavt edilmiş fareler ) hala yaşayabilir ve sadece hafif kusurlar gösterir. Bu kusurlar ön beyin ile sınırlıdır. Histolojik ve moleküler olarak, serebral korteksin yapıları normal görünmektedir. Bununla birlikte, Emx1 -/- farelerdeki hipokampus tipik olarak daha küçüktür. Emx1-/- farelerindeki en büyük eksiklik, korpus kallozumdan tamamen yoksun olmalarıdır .
Doku dağılımı
Emx1 transkriptinin çoğu , prospektif serebral korteks, olfaktör ampuller ve hipokampus dahil olmak üzere gelişmekte olan telensefalondaki hücre çekirdeklerinde tespit edilir . Emx1, proliferasyon, migrasyon, farklılaşma ve olgunlaşma sırasında hemen hemen tüm kortikal nöronlarda bulunur. Ancak, Emx 1 miktarı değişir. Emx1 ilk önce ilgili mRNA'sında E9,5'te E11.5'e kadar görünür. Bundan sonra, Emx1 sinyali özellikle ventriküler bölgede (VZ) E17.5'e kadar güçlü hale gelir . Doğumda ve kısa bir süre sonra, SP'nin yanı sıra V ve VI katmanlarındaki Emx1 seviyeleri artar.
Telensefalik gelişim
Emx1 ve Emx2'nin her biri, dorsal telensefalik gelişimin düzenlenmesinde kritik bir rol oynar ve en erken ifade edilen pallial spesifik genler arasındadır.
Embriyonik gelişim sırasında, telensefalon , çeşitli nöronal ve glial hücre koleksiyonunun doğum yeridir. Bu hücreler, olgun serebral korteks ve bazal gangliyon haline gelecek olan son konumlarına ulaşmak için çeşitli hücre göçü modellerinden geçerler . Embriyonik telensefalon, dorsal palium ve ventral subpallyum'a bölünmüştür . Bu iki palya, sırasıyla memeli serebral korteksi ve bazal gangliyon haline gelir.
Dorsal telensefalon daha sonra aşağıdakilere ayrılır:
| Dorsal Telensefalik Alt Bölümler | Temel Gelişimsel Rol |
|---|---|
| Medial Palyum (MP) | Hipokampus dahil olmak üzere arşikortekse yol açar . |
| Dorsal Palyum (DP) | Neokorteksin temeli. |
| Yanal Palyum (LP) | Koku korteksini oluşturur |
| Ventral Palyum (VP) | Burada üretilen klostromygdaloid kompleksi. |
Yukarıda bahsedilen pallial alanların her biri, gelişmiş insan beyninin ayrı bir nöroanatomik bölgesine yol açacaktır.
Ventral telensefalon ayrıca iki ayırt edilebilir progenitör alana bölünebilir:
| Ventral Telensefalik Alt Bölümü | rol |
|---|---|
| Yanal Ganglionik Eminence (LGE) | Striatum oluşturur. |
| Medial Ganglionik Eminens (MGE) | Pallidum üretir. |
Dorsal ve ventral telensefalik alanlar, farklı gen ekspresyon paternleri aracılığıyla embriyonik olarak ayırt edilebilir. Bu genler bölgesel olarak sınırlıdır ve ifade edildikleri telensefalon bölgesinin kimlik spesifikasyonunda yer alır.
Fare embriyosundaki rolü
Emx1 ifadesinin E9.5'ten başladığı gösterilmiştir (bkz. gebelik yaşı ). Gelişmekte olan fare embriyosunda, Emx genleri, esas olarak, serebral korteks, olfaktör ampuller ve olfaktör epitelyum dahil olmak üzere gelişmekte olan rostral beynin genişletilmiş bölgelerinde eksprese edilir. Emx1 gen ekspresyonu dorsal telensefalon ile sınırlıdır.
E9.5'ten doğum sonrası aşamalara kadar, Emx1 ekspresyonu kortikal nörojenez, farklılaşma ve göç ve sinaptik bağlantı oluşumu ile ilişkilidir. Bu, Emx1'in gelişmekte olan korteksin kimliğini belirlemede çok önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Emx1 sadece telensefalon ile sınırlı değildir, aynı zamanda brankial paternlerde ve gelişen uzuvların apikal ektodermal sırtında da ifade edilir.
ön beyin geliştirme
E9.5'te, Emx1 ekspresyonu, diensefalon ve telensefalon arasındaki sınırın biraz önündeki dorsal telensefalon içinde görülebilir. Emx1 gelişmekte olan telensefalon içindeki çoğu kortikal nöronda eksprese edilir.
Ekspresyon, nöronların çoğalıyor, göç ediyor veya farklılaşıyor olmasına bakılmaksızın görülebilir. Bu, gelişmiş serebral kortekste, Emx1 transkriptinin geniş çapta dağıtıldığı anlamına gelir. Transkriptin dağılımı gelişmiş korteks boyunca görülebilirken, transkript yoğunluğu gelişim süresine göre büyük ölçüde değişir. Örneğin, Emx1 transkriptinin ventriküler bölgede (VZ) E10.5 ve E17.5 arasında daha güçlü olduğu gösterilmiştir . Bununla birlikte, doğum sırasında ve hemen sonrasında, Emx1 transkripti marjinal bölgede (MZ) yoktur, yalnızca kortikal katmanlar V ve VI'da ve ayrıca alt küme alt plaka (SP) nöronlarında daha güçlü hale gelir.
Kortikal katmanlar V ve VI'nın yanı sıra SP nöronlarında Emx1, erken fonksiyonel devrelerin geliştirilmesinde ve ayrıca spesifik hücresel kimliklerin tanımlanmasında yer alabilir.
Emx1'in dağılımı gelişmekte olan beyinde o kadar yaygındır ki, orta ve geç gebelik embriyolarında ve ayrıca doğum sonrası farelerde, serebral korteks, koku soğanları, dentat girus ve hipokampusta bulunur.
Gli3 tarafından düzenleme
GN3 çinko-parmak kopyalama faktörü Emx1 bir düzenleyicisi olarak rol oynadığı gösterilmiştir. Gli3 Extra-toes mutantlarında, transkripsiyon faktörü Gli3 mutasyona uğrar ve bunun sonucunda Emx1 ve Emx2 gen ekspresyonu kaybolur.
Referanslar
daha fazla okuma
- Simeone A, Gulisano M, Acampora D, et al. (1992). "Drosophila boş spiracles geni ile ilgili iki omurgalı homeobox geni, embriyonik serebral kortekste eksprese edilir" . EMBO J. . 11 (7): 2541–50. doi : 10.1002/j.1460-2075.1992.tb05319.x . PMC 556729 . PMID 1352754 .
- Solaro P, Greger B, Kemper B (1995). "Fare B-hücrelerinin nükleer özütlerinden bir haç-çözme aktivitesinin (X-solvaz) saptanması ve kısmi saflaştırılması". Avro. J. Biochem . 230 (3): 926-933. doi : 10.1111/j.1432-1033.1995.tb20638.x . PMID 7601155 .
- Briata P, Di Blas E, Gulisano M, et al. (1997). "EMX1 homeoproteini gelişen serebral korteksin hücre çekirdeklerinde ve koku alma duyu nöronlarının aksonlarında ifade edilir" . Makine dev . 57 (2): 169-80. doi : 10.1016/0925-4773(96)00544-8 . PMID 8843394 . S2CID 18269284 .
- Santi E, Capone S, Mennuni C, et al. (2000). "Karmaşık cDNA kitaplıklarının bakteriyofaj lambda gösterimi: fonksiyonel genomik için yeni bir yaklaşım". J. Mol. Biol . 296 (2): 497–508. doi : 10.1006/jmbi.1999.3471 . PMID 10669604 .
- Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH, et al. (2003). "15.000'den fazla tam uzunlukta insan ve fare cDNA dizisinin oluşturulması ve ilk analizi" . Proc. Natl. Acad. bilim ABD . 99 (26): 16899–903. Bibcode : 2002PNAS...9916899M . doi : 10.1073/pnas.242603899 . PMC 139241 . PMID 12477932 .
- Ota T, Suzuki Y, Nishikawa T, et al. (2004). "21,243 tam uzunluktaki insan cDNA'larının tam dizilimi ve karakterizasyonu" . Nat. Genet . 36 (1): 40–5. doi : 10.1038/ng1285 . PMID 14702039 .
- Gerhard DS, Wagner L, Feingold EA, et al. (2004). "NIH tam uzunluktaki cDNA projesinin durumu, kalitesi ve genişlemesi: Memeli Gen Koleksiyonu (MGC)" . Genom Res . 14 (10B): 2121–7. doi : 10.1101/gr.2596504 . PMC 528928 . PMID 15489334 .
- Hillier LW, Graves TA, Fulton RS, et al. (2005). "İnsan kromozomları 2 ve 4'ün DNA dizilerinin oluşturulması ve açıklanması" . Doğa . 434 (7034): 724–31. Bibcode : 2005Natur.434..724H . doi : 10.1038/nature03466 . PMID 15815621 .