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

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ 103

Рис. 17.19. Карта активности позиционного сигнализирования (выраженная в процентах) в процессе развития конечности. Различные области из заднего края почки конечности вырезали и пересаживали в передний край. Сто процентов означает полную дупликацию в случае всех пересадок (как показано на рис. 17.18). (По Honig, Summerbell, 1985.)

лотой гранулы обладают такой же кинетикой действия, как и ткань ЗПА, образуя градиент через почку конечности.

Если ретиноевая кислота действительно служит естественным морфогеном, отвечающим за переднезаднюю полярность конечности куриного зародыша, то должны быть соблюдены четыре условия:

1) ретиноевая кислота должна присутствовать в ранней почке конечности куриного зародыша;

2) она должна образовывать градиент концентрации от заднего (ЗПА) к переднему краю; 3) клетки почки конечности должны экспрессировать белки, связывающие ретиноевую кислоту; 4) ретиноевая кислота должна присутствовать в концентрациях, способных вызывать дупликацию пальцев при экзогенном введении.

Все эти условия можно соблюсти. В 1987 г. Таллер и Эйхель (Thaller, Eichele. 1987) идентифицировали естественно присутствующий градиент ретиноевой кислоты в ранней почке конечности куриного зародыша; этот градиент имел пик в ЗПА. Поскольку биохимический анализ зародышей – задача чрезвычайно сложная (что объясняется их очень малыми размерами), для этой работы потребовались срезы 5536 почек конечностей, причем объем каждой почки составлял около 0,8 мкл. Было обнаружено, что целая почка конечности содержит ретиноевую кислоту в концентрации, равной примерно 25 нМ. При экзогенном введении на переднем крае почки конечности эта концентрация способна вызывать полную зеркальную дупликацию пальцев. В клетках почки конечности были также идентифицированы белки, связывающие ретиноевую кислоту. Клеточный белок, связывающий ретиноевую кислоту (связывающий ее в цитоплазме), сосредоточен в почке конечности и в клетках нервного гребня, которые чувствительны к ретиноевой кислоте (Maden et al., 1989). Выделен также специфический ядерный рецептор ретиноевой кислоты (белок, сходный со стероидсвязывающими факторами транскрипции). Ген этого белка клонирован, и с помощью радиоактивной кДНК гена удалось локализовать в почке конечности и краниальных производных нервного гребня мРНК ядерного рецептора ретино-

Рис. 17.20. Модель действия диффундирующего морфогена, секретируемого тканью ЗПА. А. Нормальная конечность, ЗПА которой синтезирует диффундирующее соединение; градиент концентрации этого соединения снижается по направлению к переднему концу. По мере того как снижение концентрации проходит определенные пороговые уровни, клетки получают инструкцию к формированию того или иного пальца. Задний палец обозначен числом IV, передний – II. Б. Пересадка дополнительной ЗПА в переднюю область почки конечности изменяет градиент концентрации этого морфогена, устанавливая симметричное его распределение. Поскольку пороговые условия сохраняют свое значение, развиваются симметричные дополнительные пальцы.