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Development:基因表达如何影响面部表情

来源:生物谷 2014-09-24 18:17

2014年9月24日 讯 /生物谷BIOON/ --一个人的面部是呈现给别人的第一印象,面部形象在早期发育时是如何形成的至今仍不太清楚。近日,Chong Pyo Choe博士后研究员对这一系列谜题展开了调查。

在这项研究中相关文章发表在《发育》杂志上,Chong和他的同事研究一种称为TBX1的基因如何进行突变而引起面部和其他部位的变形,这与先天性胸腺萎缩综合征有关。

婴儿出生前的发育促使一系列的“小包”组织形成,这些“小包”最终造出了人类的面部特点。这些“小包”由一种专门的组织构成,这种组织称为上皮细胞,它也可以构成我们的皮肤,腺体,器官的内层,比如说形成肺,心脏和肠的内层。

在小鼠和斑马鱼的突变基因TBX1中,这些“小包”从来都不发育,因而导致它们的面部成为畸形。这些是模拟先天性胸腺发育不全综合症的严重面部缺陷表象的典型例子。

研究人员使用一种先进的计算机慢速拍摄成像技术,他们可以仔细观察到基因正常发育和异常发育是如何形成的。一般只有通过激活“另外的基因”才能使TBX1基因开始正常工作,这种“另外的基因”含有Fgf8a ,Fgf8a将“小包”成型细胞引至正确的面部位置后定型。

“然而,经过确认的突变基因TBX1发生在先天性胸腺萎缩病人体内,我们的研究揭示了控制基因如何组织复杂的细胞进行重新排列,从而构造出一张新的脸这一过程。”Crump助教说。(生物谷Bioon.com)

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Tbx1 controls the morphogenesis of pharyngeal pouch epithelia through mesodermal Wnt11r and Fgf8a

Chong Pyo Choe and J. Gage Crump*

The pharyngeal pouches are a segmental series of epithelial structures that organize the embryonic vertebrate face. In mice and zebrafish that carry mutations in homologs of the DiGeorge syndrome gene TBX1, a lack of pouches correlates with severe craniofacial defects, yet how Tbx1 controls pouch development remains unclear. Using mutant and transgenic rescue experiments in zebrafish, we show that Tbx1 functions in the mesoderm to promote the morphogenesis of pouch-forming endoderm through wnt11r and fgf8a expression. Consistently, compound losses of wnt11r and fgf8a phenocopy tbx1 mutant pouch defects, and mesoderm-specific restoration of Wnt11r and Fgf8a rescues tbx1 mutant pouches. Time-lapse imaging further reveals that Fgf8a acts as a Wnt11r-dependent guidance cue for migrating pouch cells. We therefore propose a two-step model in which Tbx1 coordinates the Wnt-dependent epithelial destabilization of pouch-forming cells with their collective migration towards Fgf8a-expressing mesodermal guideposts.

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