Экспрессия генов сигнального пути Wnt при регенерации и бесполом размножении у голотурий
Автор: Гирич А.С., Долматов И.Ю. Индекс УДК: 577.218:591.16:593.96 | Страницы: 31-33 | Полный текст статьи. PDF файл | Открыть PDF
Аннотация:
Белки Wnt являются ключевыми факторами многих морфогенетических процессов, в том числе и регенерации. Млекопитающие в сравнении с беспозвоночными сильно ограничены в способности восстанавливать поврежденные органы, хотя и имеют одни и те же консервативные молекулы сигнальных путей Wnt. Для того, чтобы активировать регенерацию с помощью белков Wnt, необходимо изучить процесс восстановления на модельных организмах – иглокожих. С помощью метода секвенирования транскриптомов, определено наличие генов WNT1, WNT2, WNT4, WNT6, WNT7, WNT9, WNT10 и WNT16 у голотурий Eupentacta fraudatrix и Cladolabes schmeltzii. Выявлено участие этих генов в процессе регенерации аквафарингеального комплекса и кишки после эвисцерации у E. fraudatrix, а также при регенерации задней части после поперечного разрезания и бесполом размножении у C. schmeltzii. Кроме того, обнаружены и другие участники сигнального пути Wnt: β‑catenin, frizzled, dishevelled. У Е. fraudatrix экспрессия генов WNT4, WNT6 происходила только на поздних стадия регенерации. У C. schmeltzii на ранних этапах восстановления активировались WNT2, WNT10, WNT16, на поздних – WNT1, WNT2, WNT3, WNT4 и WNT7. При бесполом размножении C. schmeltzii обнаружены транскрипты WNT1, WNT2, WNT4, WNT7, WNT10. Возможно, в исследуемых процессах гены WNT создают градиент концентрации, тем самым определяя места закладки органов, либо они непосред ственно управляют регенерацией, заставляя клетки мигрировать и формировать органы.
Ссылки на авторов:
А.С. Гирич, И.Ю. Долматов,
Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН (690041, г. Владивосток, ул. Пальчевского, 17)
И.Ю. Долматов
Дальневосточный федеральный университет (690091, г. Владивосток, ул. Суханова, 8)
- Долматов И.Ю., Машанов В.С. Регенерация у голотурий. Владивосток: Дальнаука. 2007. 212 с.
- Долматов И.Ю., Нгуен Ан Хан, Каменев Я.И. Особенности бесполого размножения, эвисцерации и регенерации у голотурий (Holothuroidea) из залива Нячанг Южно‑Китайского моря // Биология моря. 2012. Т. 38, № 3. С. 227–236.
- Каменев Я.И. Ультраструктура внутренних органов, бесполое размножение и регенерация у голотурии Cladolabes schmeltzii: автореф. дис. канд. биол. наук. Владивосток, 2013. 24 с.
- Куликова К.В., Кибардин А.В., Гнучев Н.В. [и др.]. Сигнальный путь Wnt и его значение для развития меланомы // Современные технологии в медицине. 2012. Т. 3. С. 107–112.
- Fathke C., Wilson L., Shah K. et al. Wnt signaling induces epithelial differentiation during cutaneous wound healing // BMC Cell. Biol. 2006. Vol. 7, No. 4. URL% http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1388211 (дата обращения 10.12.2013).
- Flatt T., Heyland A. Mechanisms of life history evolution. Oxford university press, 2011. 478 p.
- Fu J., Jiang M., Mirando A.J., Yu H.M., Hsu W. Reciprocal regulation of Wnt and Gpr177/mouse Wntless is required for embryonic axis formation // Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. Vol. 106, No. 44. P. 18598–18603.
- Kawakami Y., Esteban C.R., Raya M. [et al.]. Wnt/betacatenin signaling regulates vertebrate limb regeneration // Genes & Development. 2006. Vol. 20. P. 3232–3237.
- Mashanov V.S., Zueva O.R., Garcia‑Arraras E.J. Expression of Wnt9, TCTP, and Bmp1/Tll in sea cucumber visceral regeneration // Gene Expression Patterns. 2012. Vol. 12, No. 1–2. P. 24–35.
- Millera M.F., Cohenb E.D., Baggsc J.E. [et al.]. Wnt ligands signal in a cooperative manner to promote foregut organogenesis // Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 2012. Vol. 109, No. 38. P. 15348–15353.
- Ortiz‑Pineda P.A., Ramírez‑Gómez F., Pérez‑Ortiz J. [et al.]. Gene expression profiling of intestinal regeneration in the sea cucumber // BMC Genomics. 2009. Vol. 10. 262 p.
- Singhl R., MacDonald B.A., Thomas M.L., Lawton P. Patterns of seasonal and tidal feeding activity in the dendrochirote sea cucumber Cucumaria frondosa (Echinodermata: Holothuroidea) in the Bay of Fundy, Canada // Marine ecology progress series. 1999. Vol. 187. P. 133–145.
- Sodergreen E., Weinstock G.M., Davidson E.H. [et al.]. The genome of the sea urchin Strongulocentrotus purpuratus // Science. 2006. Vol. 314, No. 5801. P. 941–952.
- Takeo M., Chou W.C., Sun Q. [et al.]. Wnt activation in nail epithelium couples nail growth to digit regeneration // Nature. 2013. Vol. 499. P. 228–232 .
- Wu B., Crampton S.P., Hughes C.C. Wnt signaling induces matrix metalloproteinase expression and regulates T cell transmigration // Immunity. 2007. Vol. 26. P. 227–239.