Cdx - Cdx - Wikipedia

Tento článek je o genové rodině. Pro další použití viz CDX.

The Rodina genů Cdx, nazývané také kaudální geny, jsou skupinou genů nalezených v mnoha zvířecích genomech. Geny Cdx obsahují a homeobox Sekvence DNA a kód proteinů, které fungují jako transkripční faktory. Gen, podle kterého je pojmenována genová rodina (zakládající člen), je ocasní nebo CAD gen ovocné mušky Drosophila melanogaster.[1][2] The lidský genom má tři Cdx geny, tzv CDX1, CDX2 a CDX4. The zebrafish nemá žádný cdx2 gen, ale dvě kopie cdx1 a jednu kopii cdx4.[3] Gen Cdx u hlístice Caenorhabditis elegans je nazýván pal-1.[4]

Bylo navrženo, aby rodina genů Cdx regulovala časná rozhodnutí o osudu mezodermových buněk. Bylo zjištěno, že funkce genu ovlivňuje jak hematopoézu žloutkového vaku, tak kardiogenezi u zebrafish. Cdx2 je specificky gen zodpovědný za normální expresi určitých kardiogenních transkripčních faktorů, které regulují vývoj srdce a krve během embryogeneze. Bylo navrženo, aby Cdx fungoval s mezodermem k řízení rozhodnutí o osudu buněk prostřednictvím regulace transkripce. To naznačuje, že gen Cdx ovlivňuje expresi cílového genu prostřednictvím epigenetické kontroly.[5]

Geny Cdx hrají během embryologického vývoje mnoho rolí. To je patrné zejména během vývoje tělesného plánu. Geny Cdx jsou transkripční faktory, které jsou ovlivňovány signálními molekulami, jako je Wnt, kyselina retinová a FGF (růstový faktor fibroblastů) během vytváření plánu těla ve vyvíjejícím se embryu.[6] Exprese Cdx je zodpovědná za kontrolu nad genovou rodinou Hox, která vytváří plán těla zadní a přední. Časované uvolňování signálních molekul zakládá formování přední / zadní osy a usnadňuje regresi primitivního uzlu. Oblast genů Hox je také zásadní pro správnou orientaci hlavy, nohou, paží, hrudníku a břicha. Přenos těchto informací do genů Hox pro poziční vývoj funguje přímo prostřednictvím vazebných míst Cdx. Ukázalo se, že mutace těchto vazebných míst v konečném důsledku zabraňují expresi genu Hox a ovlivňují správné sestavení plánu těla tím, že zabraňují regulaci regionálně specifické exprese.[7]

Výzkum prokazující pokles dávky Cdx u myší ukázal defekty ve vývoji přední a zadní osy. To ukázalo závažnější vertebrální defekty dozadu, jak klesá dávka Cdx. Spolu s tím bylo zjištěno, že se snižováním dávky Cdx způsobuje modifikace signalizace Wnt a načasování exprese Hox neurologické i skeletální defekty zadního obratle.[8]

Cdx1, Cdx2 a Cdx4 mají jednotlivé role i překrývající se role, kde by v případě vyřazení jednoho genu byly ostatní schopny do určité míry kompenzovat nedostatek jediného genu. Geny Cdx fungují ve vývoji střev odděleně, kde vyřazení jednoho genu by mělo větší dopad na celkový vývoj embrya. Vyřazení genu Cdx1 by mělo za následek zadní strukturu, jako je rip, rozvíjející morfologii předního žebra, ale nevedlo by k žádným abnormalitám střev. Vyřazení genu Cdx2 by však mělo za následek stejný axiální homeotický posun a vyřazení genu Cdx1, ale mohlo by také zabránit zrání trofoblastů a implantaci blastocyst, pokud by vyřazení bylo v obou alelách. Vyřazení genu Cdx2 by také mělo za následek více polypů ve středním střevě, které souvisejí s rakovinovými buňkami. Funkce Cdx4 ve vývoji střev není v současné době známa, protože nebyly pozorovány žádné spontánní mutace ani nebyly provedeny žádné knockoutové experimenty.[9]

Reference

  1. ^ Mlodzik, Marek; Fjose, Anders; Gehring, Walter J. (1985). "Izolace ocasní, a Drosophila gen obsahující homeo box s mateřskou expresí, jehož přepisy tvoří koncentrační gradient ve fázi před blastodermou ". Časopis EMBO. 4 (11): 2961–9. doi:10.1002 / j.1460-2075.1985.tb04030.x. PMC  554605. PMID  16453641.
  2. ^ "FlyBase cad gen". Citováno 7. prosince 2012.
  3. ^ Mulley, John F .; Chiu, Chi-hua; Holland, Peter W. H. (2006). „Rozpad klastru homeoboxů po duplikaci genomu v teleostech“. Sborník Národní akademie věd. 103 (27): 10369–72. Bibcode:2006PNAS..10310369M. doi:10.1073 / pnas.0600341103. JSTOR  30049630. PMC  1502464. PMID  16801555.
  4. ^ Holland, Peter W. H .; Brooke, Nina M .; Garcia-Fernàndez, Jordi (1998). „Para Hox genová skupina je evoluční sestra genové skupiny Hox ". Příroda. 392 (6679): 920–2. Bibcode:1998 Natur.392..920B. doi:10.1038/31933. PMID  9582071. S2CID  4398740.
  5. ^ Foley, TE; Hess, B; Savory, JGA; Ringuette, R; Lohnes, D (1. dubna 2019). „Role faktorů Cdx v rozhodování o raných mezodermálních osudech“. Rozvoj. 146 (7): dev170498. doi:10.1242 / dev.170498. PMID  30936115.
  6. ^ Neijts, Roel; Amin, Shilu; Van Rooijen, Carina; Deschamps, Jacqueline (2017). „Cdx je zásadní pro časovací mechanismus pohánějící kolineární aktivaci Hoxu a definuje hlavní úsek v topologii klastru Hox“. Vývojová biologie. 422 (2): 146–154. doi:10.1016 / j.ydbio.2016.12.024. PMID  28041967.
  7. ^ Charité, Jeroen; de Graaff, Wim; Consten, Dimitri; Reijnen, Mark J .; Korving, Jeroen; Deschamps, J (1998). "Předávání informací o poloze do Hox geny: Kritická interakce CDX genové produkty s regulačními prvky citlivými na polohu ". Rozvoj. 125 (22): 4349–58. PMID  9778495.
  8. ^ Van De Ven, Cesca; Bialecka, Monika; Neijts, Roel; Mladý, Teddy; Rowland, Jennifer E .; Stringer, Emma J .; Van Rooijen, Carina; Meijlink, Frits; Nóvoa, Ana; Freund, Jean-Noel; Mallo, Moises; Beck, Felix; Deschamps, Jacqueline (2011). „Společné zapojení genů Cdx / Hox a signalizace Wnt do morfogeneze kaudální neurální trubice a kloakálních derivátů ze zadní růstové zóny“. Rozvoj. 138 (16): 3451–62. doi:10.1242 / dev.066118. PMID  21752936.
  9. ^ Beck, F (říjen 2004). „Úloha genů Cdx ve střevech savců“. Střevo. 53 (10): 1394–1396. doi:10.1136 / gut.2003.038240. PMC  1774238. PMID  15361482.