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脊椎动物体节形成的分节时钟调控机制
1
作者
孙青
王宇
+2 位作者
阿尖措
郝岩
李岩
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期731-742,共12页
脊椎动物胚胎发育早期中胚层细胞的分节时钟控制着体节的周期性形成。体节是沿身体轴的重复结构,最终发育形成椎骨和肋骨。如果分节时钟受到干扰,体节形成就会出现缺陷,从而导致身体发育异常,最终产生脊柱先天性疾病。参与体节发育的主...
脊椎动物胚胎发育早期中胚层细胞的分节时钟控制着体节的周期性形成。体节是沿身体轴的重复结构,最终发育形成椎骨和肋骨。如果分节时钟受到干扰,体节形成就会出现缺陷,从而导致身体发育异常,最终产生脊柱先天性疾病。参与体节发育的主要模型是时钟和波前模型。中胚层分化由组合梯度系统调节,该系统涉及成纤维细胞生长因子(FGF)、Wnt/β-catenin和视黄酸(RA)信号通路。FGF信号和Wnt/β-catenin信号控制后中胚层处于未分化状态,RA信号则诱导前中胚层细胞分化导致体节成熟。因此相反的信号梯度在特定位点达到平衡。当分子振荡器从尾芽起始表达并以行波模式向前传播至信号平衡临界点时,将启动分节时钟程序,触发Mesp2等分化基因表达,表现为未成熟的前体节中胚层发育形成一对体节。随着细胞二维培养体系和时事报告系统的成熟,研究人员成功在体外将干细胞诱导分化至中胚层并实现了分节时钟的二维可视化振荡。研究表明,细胞通信中的耦合延迟可以保持相邻细胞之间同步振荡,因此导致体节边界和双侧对称形成。此后研究人员在体外重建了诱导多能干细胞的三维培养系统,再现了具有前-后(AP)轴特征的体节样结构的形成。这为解码分节时钟网络调控机理、探索体节双侧对称形成以及不同物种发育速率的代谢调控机制提供了一个宝贵的研究体系。同时为探索病理性体节缺陷发展中的失调机制创造了一个平台。
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关键词
分节时钟
体节形成
信号梯度
周期振荡
同步振荡
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职称材料
动物体节发生模型及其相关基因研究进展
被引量：
3
2
作者
刘静
王娜
朱作言
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第8期1023-1030,共8页
脊椎动物在胚胎发育的过程中沿身体前后轴形成一定数目的暂时性结构-体节(somite),随着胚胎的继续发育每个体节分化成为生骨区、生皮区和生肌区,继而生成各种组织。近30年来,研究者们就体节的发生和分化提出了多种解释模型,这包括时钟...
脊椎动物在胚胎发育的过程中沿身体前后轴形成一定数目的暂时性结构-体节(somite),随着胚胎的继续发育每个体节分化成为生骨区、生皮区和生肌区,继而生成各种组织。近30年来,研究者们就体节的发生和分化提出了多种解释模型,这包括时钟波峰模型、反应扩散模型、时钟诱导模型、时钟痕迹模型等,这些模型从不同角度不同程度解释了动物体节发生和分化的不同现象。尽管每个模型仍然存在一些不足,但大多提出了时钟分节(segmental clock)这一概念。对鸡的c-hairy1和c-hairy2、鸡和小鼠的l-fng以及斑马鱼的her1和DeltaC等基因的表达图式的研究,为分节时钟的存在提供了分子生物学上的有力证据。
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关键词
体节发生
时钟
分节
循环基因
I-fng
c-hairy
1
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职称材料
题名
脊椎动物体节形成的分节时钟调控机制
1
作者
孙青
王宇
阿尖措
郝岩
李岩
机构
中国科学院大学生命科学学院
中国科学院生物物理研究所表观遗传调控与干预重点实验室
北京大学第一医院
青海红十字医院
出处
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期731-742,共12页
基金
青海省应用基础研究计划(2021-ZJ-746)
智善基金(Huanghong&Lili Project 2022)
中国科学院战略性先导科技专项(XDB38010200)资助项目。
文摘
脊椎动物胚胎发育早期中胚层细胞的分节时钟控制着体节的周期性形成。体节是沿身体轴的重复结构,最终发育形成椎骨和肋骨。如果分节时钟受到干扰,体节形成就会出现缺陷,从而导致身体发育异常,最终产生脊柱先天性疾病。参与体节发育的主要模型是时钟和波前模型。中胚层分化由组合梯度系统调节,该系统涉及成纤维细胞生长因子(FGF)、Wnt/β-catenin和视黄酸(RA)信号通路。FGF信号和Wnt/β-catenin信号控制后中胚层处于未分化状态,RA信号则诱导前中胚层细胞分化导致体节成熟。因此相反的信号梯度在特定位点达到平衡。当分子振荡器从尾芽起始表达并以行波模式向前传播至信号平衡临界点时,将启动分节时钟程序,触发Mesp2等分化基因表达,表现为未成熟的前体节中胚层发育形成一对体节。随着细胞二维培养体系和时事报告系统的成熟,研究人员成功在体外将干细胞诱导分化至中胚层并实现了分节时钟的二维可视化振荡。研究表明,细胞通信中的耦合延迟可以保持相邻细胞之间同步振荡,因此导致体节边界和双侧对称形成。此后研究人员在体外重建了诱导多能干细胞的三维培养系统,再现了具有前-后(AP)轴特征的体节样结构的形成。这为解码分节时钟网络调控机理、探索体节双侧对称形成以及不同物种发育速率的代谢调控机制提供了一个宝贵的研究体系。同时为探索病理性体节缺陷发展中的失调机制创造了一个平台。
关键词
分节时钟
体节形成
信号梯度
周期振荡
同步振荡
Keywords
segmentation clock
somitogenesis
signal gradient
cyclic oscillation
synchronous oscillation
分类号
Q2 [生物学—细胞生物学]
Q7 [生物学—分子生物学]
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职称材料
题名
动物体节发生模型及其相关基因研究进展
被引量：
3
2
作者
刘静
王娜
朱作言
机构
淡水生态及生物技术国家重点实验室中国科学院水生生物研究所
出处
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第8期1023-1030,共8页
基金
国家重点基础研究发展规划(编号:2004CB117406
G2000016109)
+1 种基金
国家自然科学基金(编号:90208024
30123004)资助项目资助~~
文摘
脊椎动物在胚胎发育的过程中沿身体前后轴形成一定数目的暂时性结构-体节(somite),随着胚胎的继续发育每个体节分化成为生骨区、生皮区和生肌区,继而生成各种组织。近30年来,研究者们就体节的发生和分化提出了多种解释模型,这包括时钟波峰模型、反应扩散模型、时钟诱导模型、时钟痕迹模型等,这些模型从不同角度不同程度解释了动物体节发生和分化的不同现象。尽管每个模型仍然存在一些不足,但大多提出了时钟分节(segmental clock)这一概念。对鸡的c-hairy1和c-hairy2、鸡和小鼠的l-fng以及斑马鱼的her1和DeltaC等基因的表达图式的研究,为分节时钟的存在提供了分子生物学上的有力证据。
关键词
体节发生
时钟
分节
循环基因
I-fng
c-hairy
1
Keywords
somitogenesis
clock segmentation
cyclic gene
I-fng
c-hairy 1
分类号
Q953 [生物学—动物学]
Q954.4 [生物学—动物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
脊椎动物体节形成的分节时钟调控机制
孙青
王宇
阿尖措
郝岩
李岩
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
动物体节发生模型及其相关基因研究进展
刘静
王娜
朱作言
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2006
3
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职称材料
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