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頭部間莱の振る舞いから見た脊椎動物形態プランの進化

从头部韧带的行为看脊椎动物形态学的演变

基本信息

批准号：
12026227
负责人：
倉谷滋
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

脊椎動物の顎の発生と進化を理解するにあたり、ニワトリ胚の頭部において、顎骨弓の間葉がどのように特異化されるのかを実験的に検索した。顎骨弓にその一部が流入する三叉神経堤細胞が頭部腹側に達する以前から、腹側外胚葉に成長因子をコードするFgf8遺伝子が1対のドメインとして発現することがわかった。これは後の顎骨弓に相当する領域である。この前後には別の成長因子であるBMP4が発現し、ともに三叉神経堤細胞に対して顎骨弓のパターニングを行っていることが推察された。そこで異所的にFGF8リコンビナントをビーズにしみこませ、ニワトリ初期胚に与えることによって、FGF8の下流標的遺伝子であるホメオボックス遺伝子Barx1の発現領域が拡大すると同時に、顎骨弓のアイデンティティも拡大していることが確認できた。DiIの微量注入を行うことで、これが確かに間葉のトランスフォーメーションであることもわかった。すなわち、外胚葉に存在する成長因子の分布は、三叉神経堤細胞から顎骨弓と顎前領域を区別する、プレパターンとなっているらしい。顎の進化の理解ではしたがって、FGF8,BMP4、とその下流遺伝子であるDlx1(Barx1),Msx1の発現パターンが重要な鍵となると考えられた。そこで、無顎類カワヤツメにおいてこれら遺伝子相同物の単離を試みた。現在のところ、Dlx1,Bmp4の発現を確認したが、それは一見ヤツメウナギのアンモシーテス幼生の上唇と下唇が、上下顎それぞれに相同であることを支持するように思われた。しかし、間葉の分布の形態的比較や、神経堤細胞群それぞれの由来などから、上に述べたシグナリング相互作用が両者の動物において異なった細胞集団において機能していることが示唆された。これが正しいとすれば、顎の進化においては細胞間相互作用の位置的シフト(ヘテロトピー)が関わっていたらしいということになる。

The development and evolution of the jaw in vertebrates are understood in detail. A part of the jaw arch flows into the trigeminal nerve cells of the ventral part of the head. The growth factors of the ventral ectoblast are expressed in the Fgf8 gene. This is the first time that I've ever seen a woman. The BMP4 gene was detected in the cells of the trigeminal nerve. FGF8 is the first to be identified in the domain of Barx1. DiI's microinjection is very important. The distribution of growth factors in ectodermal cells and trigeminal cells differs from that in mandibular arch and anterior jaw. The evolution of the jaw is understood by the following factors: FGF8,BMP4, Dlx1(Barx1),Msx1 and the development of the jaw. The same thing happened in the middle of the night. Now, Dlx1,Bmp4 appear to confirm that they are the same as the upper lip and lower jaw. A comparison of the morphology of the distribution of cells in the brain, the origin of the cell population, and the function of the cell population in the brain. The position of cell-to-cell interaction is related to the evolution of the brain.