發(fā)育與遺傳ppt課件-資料下載頁
2025-05-12 04:29本頁面
【正文】 形成基因 (homoeotic gene) 母體基因在發(fā)育中的作用： 在受精前，發(fā)育已經(jīng)開始，雌性生殖系統(tǒng)基因 的表達產(chǎn)生營養(yǎng)物質(zhì)和 決定因子 ，轉(zhuǎn)運至卵中，為卵的進一步發(fā)育打下基礎 —— 分子水平的母愛。 在某些物種中，這些來自于母親的基因產(chǎn)物決 定了胚胎發(fā)育的基本結構，例如頭尾，背腹的 確定。稱為 maternaleffect genes。 dl dl + + ♀ X ♂ Mutation embryo due to maternal effect dl dl ♀ ♂ X + + Widetype embryo dl ,dorsal gene 是果蠅母系影響基因之一 ? 母體基因 (maternal gene) 1) 影響前 后極性的基因 ? 有 bicoid (bcd) (兩頭尖 )的前部群 ? 有 nanos (nos) (侏儒 )的后部群 ? 有 torso (中段 )和 caudal的端部群 2) 影響背腹極性的基因 ? dorsal(dal)和 toll 經(jīng)分子雜交 bcdmRNA定位于前部 經(jīng)免疫雜交 BCD蛋白定位于前部 經(jīng)分子雜交 nosmRNA定位于后部 經(jīng)免疫雜交 NOS蛋白定位于后部 (a)野生型 (b)bcd母體效應致死突變型： 兩端和胸節(jié)缺失 頭溝的位置 bcd 基因及其產(chǎn)物的條件特化作用 在果蠅早期胚中位置信息建立了背腹軸 核梯度和 DL蛋白 (dosal的產(chǎn)物 )的胞質(zhì)定位。 SPZ配體和 TOLL受體結合，通過 TUB和 PLL兩種蛋白激活單個的傳導級聯(lián)，使 DL磷酸化，并從 CACT中釋放出，然后能移入核，在核中它作為 D－ V主要基因的轉(zhuǎn)錄因子。 CACT(cactus仙人掌 ) (spaetzle) 卵周膜 卵周液 Dorsal cactus （合子基因）決定體節(jié)形成 ◆ 分節(jié)基因的突變效應 ◆ 裂隙基因 (gap gene) 的表達形成 4大體節(jié)區(qū)帶 ◆ 成對規(guī)則基因 (pairrule)的表達形成 7對體節(jié)條紋 ◆ 體節(jié)極性基因 (segment polarity) 的表達產(chǎn)生 14個體節(jié)條紋 —— 體節(jié)形成中的遺傳層次 （ geic hierarchy） 母性效應基因和分節(jié)基因相互作用決定體軸（ AP， DV）的形成 ◆ AP軸前端由 bicoid mRNA及其表達產(chǎn)物的梯度決定 ◆ AP軸的后端由 nanos基因的作用決定 ◆ bicoid和 nanos基因產(chǎn)物的協(xié)同作用生成早期胚胎 AP軸 ◆ DV軸建成中，腹部結構按背部基因蛋白在核內(nèi)的梯度形成，而背部結構的形成則取決于腹部基因蛋白 dpp的梯度 母性效應基因（ maternaleffect genes） ◇ 母性效應基因編碼轉(zhuǎn)錄因子、受體和調(diào)節(jié)翻譯的蛋白，在卵子發(fā)生（ oogenesis）中轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)物儲存在卵母細胞中，沿前 后軸呈梯度（ gradient）分布。 ◇ 母性效應基因產(chǎn)物的梯度起始胚胎發(fā)育 ,突變研究指出，調(diào)節(jié)果蠅發(fā)育的母性效應基因約 40個。 合子基因（ zygotic genes），又稱為分節(jié)基因（ segmentation genes） ◇ 分節(jié)基因在受精后依賴于母性效應蛋白的分布轉(zhuǎn)錄。 ◇ 根據(jù)突變分析，分節(jié)基因約有 60個 ,可分為三類，即裂隙基因（ gap genes）、成對規(guī)則基因（ pairrule genes）和 體節(jié)極性基因（ segment polarity genes） 裂隙基因 ? 受母體效應基因的調(diào)控，在胚胎一定區(qū)域內(nèi)表達（ 2個體節(jié)），該基因突變，使得胚胎體節(jié)出現(xiàn)裂隙。 例如： Hunchback基因生成頭胸，抑制腹部的基因。突變時，不生成口和胸。是受 bcd基因調(diào)控的 gap gene . 成對規(guī)則基因 ? 受裂隙基因調(diào)控，體節(jié)間隔的特定基因。突變時胚胎的體節(jié)有缺失的現(xiàn)象。 例如： ftz基因，轉(zhuǎn)錄 ,突變時，由于 7個體節(jié)相關的細胞死亡，體節(jié)減少了一半。 體節(jié)極性基因 ? 受成對規(guī)則基因調(diào)控，保持體節(jié)中的重復結構的一致性。 例如： engrail基因，保持前后體節(jié)的分界，該基因突變時，缺失每一體節(jié)的后半部分。 同源異形基因 (homoeotic gene)決定特征形成 ? 同源異形基因（ homeotic genes） 或 選擇者基因（ selector genes） , 主要包括 觸角足復合體（ Antennapedia plex ANTC）和 雙胸復合體（ Bithorax plex， BXC） 兩個基因簇。 ? 胚胎體節(jié)的劃分確定后，同源異形基因負責確定每個體節(jié)的特征結構。若發(fā)生突變，會使一個體節(jié)上長出另一個體節(jié)的特征結構，如 ANTC基因的突變使觸須變成腿， BXC基因的突變使成雙胸四翅果蠅。 ANTC 突變 BXC突變 ?同源異形基因 受成對規(guī)則基因和裂隙基因調(diào)控：同源異形基因序列中有 180個核苷酸的保守序列，稱為同源異形框（ homeo box），編碼的 60個氨基酸殘基為同源異形基因編碼的蛋白質(zhì)的同源異形域（ homeodomain），是與 DNA結合的motif，起轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用。 生物學功能是保持特定體節(jié)的結構特征。 母體基因： 座標基因 前后軸 背復軸 ↓ 合子基因 : 分節(jié)基因 同源異形 基因 裂缺基因 配對規(guī)則基因 體節(jié)極性基因 ANTC BXC ↓ ↓ 分化 同源異形基因家族 ? ◇ BXC 約 300kb, 僅含三個同源異形基因（ ubx,abdA,abdB） , 但許多突變影響調(diào)控區(qū) ? ◇ 哺乳類中的同源異形基因復合體稱為 Hox基因簇，與果蠅中的同源異形基因有同源性 ？
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