果蝇前后轴形成
1 母体效应基因决定胚胎躯体轴线的建立
A 在未受精卵中,bicoid
mRNA通过3未翻译区定位在胞质前端;nanos
mRNA通过3未翻译区定位在胞质后极;而HUNCHBACK
和Caudal母体mRNA在卵中均匀分布。
B 受精后,bicoi
mRNA翻译出的蛋白质沿AP轴扩散,形成浓度梯度,为胚胎的后续分化提供位置信息;前区高浓度的bicoid蛋白激活hunchback基因的表达,从而帮助形成Hunchback浓度梯度;但bicoid抑制Caudal在前区表达,Caudal形成类似于nanos的浓度梯度。Nanos
mRNA翻译出的蛋白质沿PA轴形成浓度梯度。Nanos可与 hunchback
mRNA结合,阻止后者在后区的翻译。
2 卵膜表面受体的激活决定胚胎AP轴的两个端点(末端系统)
A
未受精前,torso已均匀分布在卵的质膜上,但其配体torsolike定位在两端的卵外膜上,不能与torso结合。
B
受精时,torsolike得以释放,torsolike与torso结合,torso活化,启动信号传导。
体节分化机制
1 Gap基因的表达使胚胎沿AP轴线区域化。
2
Pair-rule基因的每个表达横纹由一组Gap转录因子控制。
成对控制基因的带状表达区将胚胎沿AP轴划分成周期性的单位。成对控制基因蛋白质产物激活体节极性基因的转录,体节极性基因的表达产物进一步将胚胎划分为14个体节。
3 不同体节的发育命运决定于homeotic selector
genes
HOM-C基因的表达图式与相应基因在染色体上的排列次序呈现一种线形关系。
同源异型选择者基因表达图式的建立受成对控制基因和Gap基因的调控。
4 HOM-C蛋白的靶基因为Realisator
genes,它的功能为形成特化的组织和器官的原基。