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

78 ГЛАВА 16

борозда инструктирует данную клетку, чтобы она стала фоторецептором R8.) Полагают, что клетка R8 индуцирует клетку над ней и клетку под ней (по отношению к прохождению борозды) к превращению их соответственно в фоторецепторы R2 и R5. Фоторецепторы R2 и R5 функционально эквивалентны, поэтому предполагается, что сигнал, направляющийся от R8 к этим клеткам, один и тот же (Tomlinson, Ready, 1987). Сигналы от этих клеток индуцируют еще четыре соседние клетки к превращению в фоторецепторы R3, R4 и затем R1 и R6. Последним появляется фоторецептор R7. Клетки, располагающиеся вокруг фоторецепторов, становятся клетками хрусталика. Детерминация хрусталика является результатом «невыполнения условий», т.е. результатом отсутствия индукции.

Обнаружена серия мутаций, блокирующая некоторые из этапов этого индукционного каскада. Так, мутация rough (ro) блокирует индукцию фоторецепторов R3 и R4. Мутация sevenless (sev) и мутация bride of sevenless (boss) препятствуют дифференцировке клетки R7. (Она становится хрусталиковой.) Анализ этих мутаций показал, что они связаны с процессом индукции. Ген sevenless необходим самой клетке R7. Если создать мозаичный зародыш так, что одни клетки глаза принадлежат дикому типу, а другие гомозиготны по мутации sevenless, то фоторецептор R7 развивается лишь в том случае, когда клетка-предшественница R7 имеет аллель sevenless дикого типа (Basler, Hafen, 1989; Bowtell et al., 1989). С помощью антител к этому белку было обнаружено, что он локализуется в плазматической мембране, а последовательность гена sevenless свидетельствует о том, что это трансмембранный белок с тирозинкиназным сайтом в цитоплазматическом домене (Hafen et al., 1987; Banerjee et al., 1987). Указанные признаки дают некоторое представление о функции данного белка: вероятно, он служит рецептором некоего сигнала.

Этот сигнал, вынуждающий предшественницу R7 дифференцироваться в фоторецептор R7, поступает прямо или косвенно от белка, кодируемого аллелем дикого типа bride of sevenless. Мухи, гомозиготные по мутации boss, также не имеют фоторецепторов R7. Изучение генетических мозаиков, у которых некоторые клетки имагинального диска относятся к дикому типу, а другие гомозиготны по мутации boss, показали, что ген boss дикого типа для возникновения фоторецептора R7 не нужен. Этот фоторецептор будет дифференцироваться лишь при условии, что ген boss будет экспрессироваться в клетке R8. Таким образом, ген bride of sevenless кодирует некий белок, присутствие которого в клетке R8 необходимо для дифференцировки клетки R7. Сигнал, исходящий от белка boss, вероятно, передается на уровне клеточного контакта. Ген boss

Рис. 16.30. Перечень генов, о которых известно, что они участвуют в индукции фоторецепторов у Drosophila. Для того чтобы за дифференцировкой фоторецепторов R8, R2 и R5 последовала дифференцировка других фоторецепторов, и в R2, и в R5 должен присутствовать ген rough (ro). Для дифференцировки фоторецептора R7 необходима активность гена sevenless [set) в предшественнике R7, тогда как ген bride of sevenless {boss) должен быть активен в фоторецепторе R8. (По Rubin, 1989.)

дикого типа в клетке R8 одного омматидия не исправляет дефекта мутантного аллеля boss в соседнем омматидии (Reinke, Zipursky, 1988). Сводка известных индукций клетка-клетка в сетчатке Drosophila (рис. 16.30) показывает, что индивидуальная клетка способна индуцировать другую индивидуальную клетку, чем достигается точное расположение клеток в данной ткани.

Индукция вульвы у Caenorhabditis elegans

Развитие вульвы у С. elegans дает несколько примеров индукции на клеточном уровне. Первый из них представлен индукцией якорной клетки гонады. Как уже обсуждалось в гл. II, формирование якорной клетки опосредовано геном lin-12, который, как полагают, кодирует рецепторный белок клеточной поверхности. У гермафродитов дикого типа потенциальной способностью стать якорной клеткой гонады обладают две соседние клетки-Zl.ppp и Z4.aaa. Эти клетки взаимодействуют таким образом, что в результате одна из них становится якорной клеткой гонады, а другая дает ткань матки. У рецессивных мутантов lin-12 обе клетки становятся якорными, а у доминантных мутантов обе оказываются предшественницами матки (Greenwald et al., 1983). Результаты исследований с использованием генетических мозаиков и удалением клеток показали, что этот выбор происходит у личинки второго возраста и что функционирование гена lin-12 необходимо лишь той клетке, которая станет предшественницей ткани матки. Презумптивной якорной клетке он не нужен. Было высказано предположение (Seydoux, Greenwald, 1989), что обе эти клетки изначально синтезируют и сигнал к дифференцировке матки (он еще не идентифицирован), и рецептор для этого модуля белок lin-12. На определенном этапе развития личинки клетка, у которой секреция сигнала дифференцировки случайно оказалась более высо-