Мидбластула
В биологии развития мидбластула или переход мидбластулы ( МВТ ) происходит на бластулы стадии эмбрионального развития у немлекопитающих. На этом этапе эмбрион называется бластулой. Ряд изменений в бластуле, которые характеризуют переход средней бластулы, включают активацию транскрипции зиготических генов , замедление клеточного цикла , усиление асинхронности деления клеток и увеличение подвижности клеток.
Бластула до ОБТ
[ редактировать ]
Прежде чем эмбрион претерпевает переход средней бластулы, он находится в состоянии быстрой и постоянной репликации клеток. [1] Клеточный цикл очень короткий. Клетки в зиготе также реплицируются синхронно, всегда подвергаясь клеточному делению в одно и то же время. Зигота не производит собственную мРНК , а использует мРНК, которые были произведены у матери и загружены в ооцит, чтобы производить белки, необходимые для роста зиготы. [2] Зиготическая ДНК ( генетический материал ) не используется, поскольку она подавляется посредством различных механизмов, таких как метилирование . [2] Эту подавленную ДНК иногда называют гетерохроматином , и она плотно упакована внутри клетки, поскольку не используется для транскрипции.
Характеристики ОБТ
[ редактировать ]
Прежде чем зигота претерпевает переход средней бластулы, она находится в состоянии быстрой и постоянной репликации клеток.
Активация транскрипции зиготического гена
[ редактировать ]На этом этапе зигота начинает вырабатывать собственные мРНК, состоящие из ее собственной ДНК, и больше не использует материнскую мРНК. [3] Это также можно назвать материнским переходом к зиготе . Затем материнские мРНК разрушаются. [3] Поскольку клетки теперь транскрибируют свою собственную ДНК, на этом этапе экспрессия отцовских генов . впервые наблюдается [3]
клеточного цикла Изменения
[ редактировать ]Когда зигота начинает вырабатывать собственную мРНК, клеточный цикл начинает замедляться и фазы G1 и G2 . к клеточному циклу добавляются [1] Добавление этих фаз дает клетке больше времени для проверки нового генетического материала, который она создает, чтобы гарантировать отсутствие мутаций. Асинхронный характер клеточных делений является важным изменением, которое происходит во время/после МБТ.
Сроки ОБТ
[ редактировать ]Время MBT варьируется у разных организмов. ОБТ данио происходит в 10-м цикле, [1] но это происходит в 13-м цикле как у Xenopus , так и у Drosophila . Считается, что клетки определяют время МБТ, измеряя нуклеоцитоплазматическое соотношение, которое представляет собой отношение объема ядра, содержащего ДНК, к объему цитозоля. Доказательства этой гипотезы получены в экспериментах, показывающих, что время MBT можно ускорить, добавив дополнительную ДНК. [4] увеличить ядро или уменьшить вдвое количество цитоплазмы. Точные методы, с помощью которых клетка достигает этого контроля, неизвестны, но считается, что он белки цитозоля задействует .
У дрозофилы транскрипционный фактор Zelda с цинковыми пальцами связан с регуляторными областями генов, экспрессируемых зиготой, а у рыбок данио [5] Аналогичную роль выполняет гомеодоменный белок Pou5f3 (паралог POU5F1 млекопитающих (OCT4). [6] Без функции этих белков синхронность экспрессии генов МБТ нарушается, но конкретные механизмы координации времени экспрессии генов пока неизвестны, но изучаются.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Кейн Д., Киммел С. (1993). «Переход средней бластулы рыбок данио» . Разработка . 119 (2): 447–456. дои : 10.1242/dev.119.2.447 . ПМИД 8287796 .
- ^ Jump up to: а б Михана Р., Дуникана Д., Рузова А., Пеннингс С. (2005). «Эпигенетическое молчание в эмбриогенезе». Эксп. Клеточная Биол . 309 (2): 241–249. doi : 10.1016/j.yexcr.2005.06.023 . ПМИД 16112110 .
- ^ Jump up to: а б с Масуи Ю, Ван П (1998). «Переход клеточного цикла на раннем этапе эмбрионального развития Xenopus laevis» (PDF) . Биол. Клетка . 90 (8): 537–548. дои : 10.1016/S0248-4900(99)80011-2 . ПМИД 10068998 . [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Мита I, Обата С (1984). «Время ранних морфогенетических событий у тетраплоидных эмбрионов морских звезд» . Дж. Эксп. Зоол . 229 (2): 215–222. дои : 10.1002/jez.1402290206 . Архивировано из оригинала 5 января 2013 г.
- ^ Мита I (1983). «Исследование факторов, влияющих на время ранних морфогенетических событий во время эмбриогенеза морских звезд». Дж. Эксп. Зоол . 225 (2): 293–9. дои : 10.1002/jez.1402250212 . [ мертвая ссылка ]
- ^ Харрисон, ММ; Ли, XY; Каплан, Т; Ботчан, MR; Эйзен, МБ (октябрь 2011 г.). «Связывание Zelda в ранних эмбрионах Drosophila melanogaster отмечает области, впоследствии активируемые при переходе от материнского к зиготическому типу» . ПЛОС Генет . 7 (10): e1002266. дои : 10.1371/journal.pgen.1002266 . ПМК 3197655 . ПМИД 22028662 .