Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 2: Пер. С англ. – м.: Мир, 1994. – 235 с.

___________ ИЗМЕНЕНИЕ ТРАНСКРИПЦИИ В ХОДЕ РАЗВИТИЯ_________________________________________ 131

Таблица 11.3. Детерминация клеток у мутантов по гену lin-12
Мутации	Клетки
	Z1.ppp	Z4.aaa	M .v.(1/r)pa	M.d. (1/r)pa

ную нервную цепочку насекомого, и примерно четверть из них становятся нейробластами, тогда как оставшиеся становятся предшественниками клеток гиподермы. Клетки, которые дают начало нейробластам, перемешаны с теми клетками, которым предопределено дать начало гиподермальным предшественникам. Таким образом, у зародыша дрозофилы каждая клетка эктодермы в области формирования нервной цепочки может дать начало предшественникам либо гиподермальных, либо нервных клеток (Hartenstein, Campos-Ortega, 1984). В отсутствие транскрипции гена Notch у зародыша клетки развиваются в предшественников нервных клеток, а не в смесь предшественников гиподермальных и нервных клеток (рис. 11.30; Lehmann et al., 1983; Artavanis-Tsakonis et al., 1983). Эти зародыши погибают из-за большого избытка нервных клеток и отсутствия брюшной и головной гиподермы (Poulson, 1937; Hoppe, Greenspan, 1986). Ген Notch был клонирован (Kidd et al., 1983; Yedvobnick et al., 1985), и было обнаружено, что он транскрибируется в течение первой половины эмбриогенеза (и позднее на стадии ранней куколки) (рис. 11.31).

Последовательности обоих генов Notch и lin-12 – в значительной степени гомологичны последовательности фактора роста эпидермиса (ФРЭ) – важного регулятора роста клеток млекопитающих (гл. 20). N-концевая половина белкового продукта гена Notch содержит 36 тандемных копий ФРЭ-подобных пептидных последовательностей, каждая

Рис. 11.30. Иллюстрация проявления мутации Notch. У зародышей дикого типа нейрогенные клетки эктодермы дают начало как нейробластам, так и клеткам кожи (гиподерме) У зародышей Notch все клетки нейрогенной эктодермы развиваются в нейробласты.

Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 2: Пер. С англ. – м.: Мир, 1994. – 235 с.

132_____________ ГЛАВА 11____________________________________________________________________________

Рис. 11.31. Нозерн-блот транскрипции гена Notch дикого типа на различных стадиях развития Drosophila. Числами указаны часы развития при 25 С. Максимальная транскрипция приходится на 6–7 ч после откладки яиц. (Из Yedvobnick et al., 1985; фотография с любезного разрешения S. Artavanis-Tsakonas.)

Рис. 11.32. Гибридизация in situ, показывающая локализацию мРНК гена sevenless дикого типа. Срезы для микроскопии инкубировали с радиоактивным рестрикционным фрагментом гена sevenless дикого типа и затем проводили радиоавтографию. А. Окрашенный срез, на котором видны области мозга личинки (br, pv, vs) и глазного диска (ed) Б. Меченая ДНК гибридизуется с мРНК только в той части имагинального диска личинки, которая станет сетчаткой взрослого организма. (Из Hafen et al., 1987; фотография с любезного разрешения Е. Hafen.)

из которых, как полагают, выпячивается из клеточной мембраны (Wharton el al., 1985). Сходным образом продукт гена lin-12 имеет по меньшей мере 11 ФРЭ-подобных повторов; полагают, что они также выступают за клеточную поверхность. Было высказано предположение, что многомерные ФРЭ-участки могут связывать клетки друг с другом и действовать как стимулятор митоза (Burgess, 1987). В случае мутантов Notch, у которых функция этого гена нарушена, такие агрегаты делящихся клеток не способны развиваться в клетки гиподермы, т.е. они будут предназначены для образования нейробластов.

Если гены-переключатели lin-12 и Notch кодируют продукты, напоминающие связанные с мембраной факторы роста, то другой ген-переключатель – sevenless - кодирует белок, который похож на связанный с мембраной рецептор фактора роста. Этот ген активен в имагинальных дисках глаза у личинок последнего возраста дрозофилы (рис. 11.32). Он контролирует переключение, определяющее, какая клетка возникнет из клетки сетчатки: седьмой фоторецептор (ультрафиолетчувствительная нервная клетка) или ненейральная колбочка. Надлежащая транскрипция гена sevenless необходима для коммитирования клетки к формированию этого нейрона, и в отсутствие полноценного функционирования гена sevenless все бипотенциальные клетки станут предшественниками колбочек (Banerjee et al., 1987; Hafen et al., 1987).

Три описанных гена контролируют переключение развития, при котором бипотенциальной клетке разрешается следовать по одному из двух альтернативных путей дифференцировки. Во всех трех случаях межклеточные взаимодействия играют, по-видимому, критическую роль. Структура каждого из белковых продуктов этих генов свидетельствует о том, что этот продукт связан с мембраной и способен взаимодействовать с поверхностями других клеток. На повестке дня изучение механизмов, посредством которых такие взаимодействия контролируют судьбу клеток.