Анализ индукционных взаимодействий при регенерации планарии Dugesia tigrina

• Автор: Усман, Наталья Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 81 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Регенерация планарии: общие закономерности процесса. Планария, как объект исследования, среди других животных систем
1.2. Обобщение экспериментальных данных о регенерации у разных животных
Глава 2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
2.1. РЕЗУЛЬТАТЫ
2.1.1. Вступление
2.1.2. Модификация стандартного протокола whole-mount in situ гибридизации в связи с собенностями объекта
2.1.3. Пространственная организация транскрипции scarf у интактной планарии
2.1.4. Изменения в пространственной организации транскрипции scarf при регенерации
2.1.5. Местонахождение белка Scarf в тканях интактной планарии
2.2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ
3.1.1. Оборудование
3.1.2. Реактивы
3.1.3. Растворы
3.2. МЕТОДЫ
3.2.1.'Whole-mount in situ гибридизация
3.2.2. Иммуногистохимическая идентификация бежа Scarf
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
Вопрос о том, как происходит реализация плана строения организма, представляет собой одну из наиболее значительных проблем современной биологии. Процесс формирования морфологического паттерна пристально изучают на разнообразных моделях. Среди них планария представляет собой особый случай. В отличие от многих других моделей изучения морфогенеза (нематод, рыб, млекопитающих, насекомых), в жизненном цикле этого червя нет стадии, которой ограничивались бы основные события формирования плана строения тела. В зависимости от условий среды обитания, она увеличивается или сокращается в объёме и длине, и всегда «готова восстановить себя» даже из небольшого фрагмента тела.
Можно сказать, что механизм организации плана строения тела у татарин всегда находится в состоянии активности. Молекулярные принципы устройства этого механизма, однако, не раскрыты. Одним из путей к их пониманию является идентификация и сравнительный анализ дифференциальной экспрессии нуклеотидных последовательностей.
Данная работа представляет собой исследование экспрессии одного гена планарии Dugesia tigrina. Этот ген, scarf, исходно характеризовался дифференциальным распределением мРНК и локальным снижением её обилия в некоторых случаях регенерации. Цель данной работы - выявление регуляторных механизмов, лежащих в основе тагтернинга экспрессии scarf. Для достижения цели была поставлена задача проанализировать пространственную организацию экспрессии scarf у интактной планарии и её динамику при регенерации. Самостоятельной задачей являлась разработка методики такого анализа.
Полученные результаты свидетельствую! о том, что смежные области тела планарии на клеточно-тканевом уровне связаны локальными взаимодействиями, которые координируют экспрессию гена scarf. Такие ицдукционные взаимодействия могут играть организующую роль в морфогенезе. Можно предполагать, что у интактного животного они стабилизируют разметку тела, а при регенерации - принимают участие как в сохранении целостности организма, так и в образовании новых морфологических структур.

задней и проксимо-дисгалыгой осей, наблюдается утрата или слияние многих /дистальных костей и пальцев [Kuhlman and Niswander, 1997]. У мышей, нокаутированных по Shh, который стоит в регуляторной иерархии генов ниже Ш, укорочены пальцы, но таких глубоких уродств, как у М'' нет fWolpert et ей., 1998].
Нох-тены позвоночных являются ключевыми в разметке ПЗ оси зародыша, а также в разметке проксимо-дистальной оси закладки конечности. Экспрессия генов Ноха последовательно инициируется в PZ, и по мере выхода из нее клеток в развивающейся конечности формируется «вложение» паттернов экспрессии («nested expression pattern») генов этого кластера (Наха-9 > Ноха-II > Ноха-13), ориентированное в соответствии с проксимо-дистальной осью ПК (Рис.5б). «Вложение» Hoxd-9 > Hoxd-11 > Hoxd-13 (Рис.5б) образуется в результате инициации экспрессии генов Hoxd в за,дней части PZ, где она перекрывается с ZPA, и его ось занимает промежуточное положение между передне-задней и проксимо-дистальной. Пересадка материала ZPA на передний край ПК, или обрабожа ретиноевой кислотой, приводит к зеркальному отображению паттернов экспрессии генов Hoxd [Nelson et ей., 1996].
Привнесение дефектов в экспрессию //ох-генов показывает, что они контролируют рост и конденсацию хрящевых элементов; Нох-кода, как для главной оси тела, для ПК нет. Нокаут отдельных //ох-генов у мыши выражается не в неправильной последовательное™ элементов (например, трансформации типов пальцев), но в изменении формы и размеров костей. Синхронный нокаут Ноха-11 и Hoxd-11 (средние элементы «вложений») приводит к отсутствию костей предплечья, причем сходный эффект редукции