Введение к работе
Актуальность проблемы.
Главная фундаментальная задача функциональной геномики - изучение механизмов реализации информации, заложенной в геноме. Большая часть этой информации используется в эмбриогенезе в процессе дифференцировки основных типов тканей и систем органов развивающегося организма. В связи с этим, изучение молекулярно-генетических механизмов эмбриогенеза является одним из наиболее важных направлений современной геномики.
Одним из важнейших событий эмбриогенеза позвоночных животных является закладка и формирование центральной нервной системы, и, в частности, головного мозга.
Головной мозг позвоночных, в том числе и человека, принципиально отличается от головного мозга всех других организмов наличием переднего мозга, состоящего из двух отделов - промежуточного и конечного мозга.
Несмотря на очевидную важность выяснения механизмов развития переднеї о мозга, молекулярно-генетический аппарат, обеспечивающий ранние этапы дифференцировки этой структуры, изучен в гораздо меньшей степени, чем многие другие процессы эмбриогенеза.
Предшественником мозга в эмбриогенезе является образуемый при гаструляции пласт нейроэпителиальных клеток, называемый нервной пластинкой. В процесс спецификации и последующей дифференцировки нервной гкани включены различные транскрипционные факторы, и, в том числе гомеодоменные белки, кодируемые гомеобоксными генами.
Гомеобоксные гены класса Anf являются одним из ключевых звеньев молекулярного механизма, обеспечивающего развитие переднего мозіа у позвоночных. Возникновение этих генов в ходе эволюции могло быть одним из событий, приведших к появлению у позвоночных данного отдела центральной нервной системы. Было показано, что нарушение пространственного паттерна и временные изменения экспрессии генов класса Anf приводят к серьезным аномалиям развития переднего мозга у позвоночных.
Один из представителей генов класса Anf - ген Xanf-1 (Xenopus Anterior Neural Fold) шпорцевой лягушки Xenopus laevis.
fОС. НАЦИОНАЛЬНА! і БИБЛИОТЕКА і
in iii .і .і .mi
Было установлено, что механизм локализации экспрессии гена Xanf-1 в области зачатка переднего мозга основан на тотальной активации его экспрессии в нейроэктодерме, в сочетании с ингибированием экспрессии в туловищной и заднеголовной областях. При этом экспрессия гена Xanf-І в нервной пластинке наблюдается в коротком временном промежутке и ингибируется на стадии нейрулы.
Нарушения своевременного ингибирования экспрессии гена Xanf-1, также как и пространственные изменения его пагтерна экспрессии приводят к нарушениям экспрессии нейральных маркеров и аномалиям развития переднего мозга и других нейральных структур шпорцевой лягушки
В связи с этим, исследование регуляции экспрессии гена Xanf-1 является перспективным подходом к пониманию механизмов развития мозга позвоночных
Цель работы. Целью данной работы была идентификация и изучение функции транскрипционных факторов, вовлеченных в процесс регуляции экспрессии гена Xanf-1.
Научная новизна. В ходе работы установлена способность гомеодомечных транскрипционных факторов X-nkx-5.1, Dlx5 и Dlx2 связываться с регуляторным элементом промотора гена Xanf-І, расположенным между позициями «—203» и «-167» от сайта начала транскрипции. Установлены роли данных транскрипционных факторов в регуляции экспрессии гена Xanf-1.
Гомеодоменный транскрипционный фактор X-nkx-5.1 идентифицирован и описан впервые.
В работе изучен паттерн экспрессии гена Х-пкх-5 1 на ранних стадиях развития шпорцевой лягушки и исследована его вовлеченность в механизмы развития структур головного мозга и эпителиальных ресничных клеток
Публикации. По теме диссертации опубликовано две печатные работы.
Структура работы.
