Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 3: Пер. С англ. – м.: Мир, 1995. – 352с.

156 ГЛАВА 18

Рис. 18.36. Перенос по Саузерну ДНК мыши и ДНК нематоды, обработанных рестриктазой EcoR1 и гибридизованной с ДНК гена Antennapedia. Электрофорез ДНК мыши выявил 7 полос. А. М – зонды гомеобоксов; Р – зонд рибосомной РНК. Цифры слева от дорожек указывают на величину соответствующих фрагментов в килобазах (kb). (Holland, Hogan, 1986; фотографии с любезного разрешения В.Hogan.)

al., в печати). Этого и следует ожидать при условии, что разные комбинации белков с гомеодоменом активируют различные батареи структурных генов. Другой категорией данных в пользу принципиальной роли гомеобокса в развитии является его жесткая филогенетическая консервативность. Удивительное сходство можно обнаружить при сравнении гомеодоменов гена ММ3 лягушки и гена Antennapedia дрозофилы (рис. 18.35). В данном случае 59 из 60 аминокислотных остатков одинаковы, несмотря на то, что мухи и лягушки развивались независимо около 600 млн. лет (Muller et al., 1984); Тестирование генома различных животных радиоактивной ДНК гена Antennapedia, имеющего гомеобокс, с помощью Саузерн-переноса позволило выявить у них гены с гомеобоксом (рис. 18.36). Выделение генов с гомеобоксом оказалось возможным благодаря клонированию и скринингу их клонов ДНК гена Antp. Такие гены удалось обнаружить у лягушек, мышей, человека, иглокожих, аниелид и моллюсков; у плоских и круглых червей, дрожжей и миксомицетов они не обнаружены (Holland, Hogan, 1986). У человека и мыши гены с гомеобоксом активны в определенное время и определенных тканях в раннем развитии. Так же как и у насекомых, они экспрессируются в нервной системе (Simeone et al., 1986; Awgulewitsch el al., 1986). Один из них Нох-2.1, - локализованный в хромосоме 11 мыши, активен в клетках заднего мозга на 11–13 сут развития. Другой ген - Hox-3.1, – находящийся в хромосоме 15, экспрессируется в шейном и грудном отделах спинного мозга, а Hox-1.3, активность которого также обнаружена в грудных структурах, первоначально репрессируется в клетках осевой мезодермы и нейральной эктодермы (рис. 18.37). Гомеодомен гена Нох-1.5 мыши присоединяется к своему собственному гомеобоксу (Fainsod et al., 1986). Приведенные данные позволяют утверждать, что у позвоночных гены с гомеобоксом выполняют морфогенетические функции. Если это действительно так, то обнаружен один из фундаментальных принципов онтогенеза животных.

Рис. 18.37. Локализация мышиного гена Hox-1.3, содержащего гомеобокс, выявленная методом гибридизации in situ. Срезы 9-дневного зародыша мыши фиксировали и окрашивали (А) или инкубировали с радиоактивными нуклеотидами, полученными с помощью клонированного гена Hox-1.3 (Б). мРНК гена обнаружена в осевой мезодерме и нервной трубке. Ген экспрессируется на 8-13-е сутки эмбриогенеза мыши. (Из Dony, Gruss, 1987; фотографии с любезного разрешения P. Gruss.)