Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Ectopic - это слово с приставкой ecto, что означает «неуместно». Эктопическая экспрессия - это аномальная экспрессия гена в клеточном типе, типе ткани или стадии развития, на которой ген обычно не экспрессируется. [1] [2] Термин эктопическая экспрессия преимущественно используется в исследованиях с использованием многоклеточных животных, особенно у Drosophila melanogaster, для исследовательских целей.

Как это используется [ править ]

Хотя эктопическая экспрессия может быть вызвана естественным состоянием [1], она редко встречается в природе, поскольку является продуктом дефектов регуляции генов. Фактически, эктопическая экспрессия чаще используется в исследовательских целях. Искусственно индуцированная экспрессия гена помогает определить функцию интересующего гена. Используются обычные методы, такие как сверхэкспрессия или неправильная экспрессия генов системой UAS- Gal4 у D. melanogaster . [2] В модельных организмах такие методы используются для проведения генетического скрининга для определения функции гена, участвующего в определенных клеточных процессах или процессах развития. [3]

Эктопическая экспрессия с использованием этих методов является полезным инструментом, поскольку фенотипы, индуцированные в тканях или типах клеток, которые обычно не экспрессируются, легко различимы по сравнению с тканями или типами клеток, в которых ген экспрессируется нормально. Путем сравнения с его базовой экспрессией можно определить функцию интересующего гена. [3]

Хотя понимание эктопической экспрессии имеет дело с эндогенными генами в организме, оно может быть расширено до аналогичной концепции, такой как трансгенез , когда экзогенный ген вводится в тип клетки или ткани, в которой этот ген обычно не экспрессируется. [4] Практика эктопической экспрессии в биологической науке не только ограничивается определением функции гена в известном типе клетки или ткани, но также применяется для обнаружения неизвестных или дополнительных функций гена посредством эктопической экспрессии.

Примеры исследований [ править ]

Парный коробчатый белок [ править ]

Парный бокс-белок Pax-6 у человека является фактором транскрипции, который является основным регуляторным геном развития глаз и мозга. [5] Эктопическая экспрессия дрозофилы гомолога eyeless ( ey ) была использована для определения роли Pax-6 у людей. Используя тканеспецифичную систему UAS-Gal4 , ey можно индуцировать на ногах, крыльях, недоуздках и антеннах трансгенных мух, чтобы продемонстрировать эти функции ey . [6]

Гены обонятельных рецепторов [ править ]

Ген обонятельного рецептора ( OR ) обычно экспрессируется в обонятельной ткани человека и мыши с основной функцией как рецептор запаха для обнаружения запахов . [7] У людей с дефектом этого гена наблюдаются нарушения вкуса и запаха. Сообщалось, что OR также экспрессируется в сперматозоидах и семенниках с особым акцентом на эктопическую экспрессию. В исследовании ученые определили эктопическую экспрессию генов OR в неонфакторных тканях на мышиной модели путем измерения уровней транскриптов. [8]Здесь они обнаружили относительно низкую экспрессию гена OR по сравнению с обонятельной тканью, что указывает на то, что ген OR в другой ткани не имеет дополнительной функции, но они предполагают, что существует вероятность того, что небольшие подмножества OR могут выполнять функциональные роли в разных тканях. [8]

Точка останова-2 хромосомы синовиальной саркомы X [ править ]

Известно, что белки синовиальной саркомы X-хромосомы-2 (SSX2) локализуются в ядре и работают как репрессоры транскрипции. Кроме того, экспрессия SSX2 часто наблюдается при меланоме [9], но роль этого гена не оценивалась. Таким образом, исследователи использовали принцип эктопической экспрессии для экспрессии SSX2 в различных клеточных линиях, включая модельные клетки рака. Они обнаружили важные фенотипы эктопической экспрессии SSX2, которые участвуют в онкогенезе : 1) немедленная индукция геномной нестабильности, 2) долговременная поддержка роста опухолевых клеток. [10]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Cox, Timothy C .; Camci, Esra D .; Вора, Сиддхартх; Luquetti, Daniela V .; Тернер, Эрик Э. (2014). «Генетика развития и пороков развития ушной раковины: новые открытия в модельных системах, определяющие будущие направления исследований микротий» . Европейский журнал медицинской генетики . 57 (8): 394–401. DOI : 10.1016 / j.ejmg.2014.05.003 . PMC  4143470 . PMID  24880027 .
  2. ^ a b Мерриам, Джон Р. (2001). «Гены с фенотипами эктопической экспрессии являются обычными, а не редкими» (PDF) . Молекулярная клетка и биология развития . 84 : 130–132.
  3. ^ a b Родригес-Треллес, Франсиско; Таррио, Роза; Айяла, Франсиско Дж. (01.06.2005). «Является ли эктопическая экспрессия вызванной дерегулирующими мутациями или утечками генной регуляции с эволюционным потенциалом?». BioEssays . 27 (6): 592–601. DOI : 10.1002 / bies.20241 . ISSN 1521-1878 . PMID 15892118 .  
  4. ^ Клебиг, ML; Wilkinson, JE; Geisler, JG; Войчик, РП (23 мая 1995 г.). «Эктопическая экспрессия гена агути у трансгенных мышей вызывает ожирение, признаки диабета типа II и желтый мех» . Труды Национальной академии наук . 92 (11): 4728–4732. DOI : 10.1073 / pnas.92.11.4728 . ISSN 0027-8424 . PMC 41780 . PMID 7761391 .   
  5. ^ Хэнсон, Изабель М. (2003-12-01). «PAX6 и врожденные пороки развития глаз» . Педиатрические исследования . 54 (6): 791–796. DOI : 10,1203 / 01.PDR.0000096455.00657.98 . ISSN 0031-3998 . PMID 14561779 .  
  6. ^ Kozmik, Zbynek; Добе, Майкл; Фрей, Эрих; Норман, Барбара; Кос, Лидия; Дишоу, Ларри Дж .; Нолл, Маркус; Пятигорский, Иорам (ноябрь 2003 г.). «Роль генов Pax в эволюции глаза». Клетка развития . 5 (5): 773–785. DOI : 10.1016 / s1534-5807 (03) 00325-3 . PMID 14602077 . 
  7. ^ Малник, Беттина; Годфри, Пол А .; Бак, Линда Б. (24 февраля 2004 г.). «Семейство генов обонятельных рецепторов человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (8): 2584–2589. DOI : 10.1073 / pnas.0307882100 . ISSN 0027-8424 . PMC 356993 . PMID 14983052 .   
  8. ^ a b Фельдмессер, Эстер; Олендер, Цвия; Хен, Мириам; Янаи, Итаи; Офир, Рон; Ланцет, Дорон (01.01.2006). «Широко распространенная эктопическая экспрессия генов обонятельных рецепторов» . BMC Genomics . 7 : 121. DOI : 10.1186 / 1471-2164-7-121 . ISSN 1471-2164 . PMC 1508154 . PMID 16716209 .   
  9. ^ Смит, Хит А .; Макнил, Дуглас Г. (01.01.2010). «Семейство SSX антигенов рака яичка в качестве белков-мишеней для терапии опухолей» . Клиническая иммунология и иммунология развития . 2010 : 150591. дои : 10,1155 / 2010/150591 . ISSN 1740-2530 . PMC 2963798 . PMID 20981248 .   
  10. ^ Греве, Катрин Б.В.; Lindgreen, Jonas N .; Terp, Mikkel G .; Педерсен, Кристина Б .; Шмидт, Штеффен; Молленхауэр, Ян; Kristensen, Stine B .; Андерсен, Рикке С .; Рельстер, Метте М. (01.02.2015). «Эктопическая экспрессия ракового / семенникового антигена SSX2 вызывает повреждение ДНК и способствует нестабильности генома» . Молекулярная онкология . 9 (2): 437–449. DOI : 10.1016 / j.molonc.2014.09.001 . ISSN 1878-0261 . PMC 5528659 . PMID 25363656 .