母源影响基因对果蝇胚胎发育过程的控制

1、母源影响基因对果蝇胚胎发育过程的控制主讲人： 鄢圣敏技术实验：鄢技术实验：鄢 圣圣 敏敏后勤保障：李正青、翟炎明、张敏后勤保障：李正青、翟炎明、张敏技术顾问：李勃技术顾问：李勃 老师老师母源影母源影响基因响基因果蝇母源抚育细胞基因脂肪体细胞基因滤泡细胞基因在胚胎早期发育起作用调节合子基因的转录即母源影响基因基因在母源细胞转录然后将mRNA运送到卵母细胞中表达 母源影响基因可分为四群，每一群在胚胎发育过程中控制不同区域的分化：前端系统控制前端系统控制头和胸的发育头和胸的发育末端系统调节最前末端系统调节最前部和尾部区的发育部和尾部区的发育后端系统控制后端系统控制腹节的发育腹节的发育背部基因群调控背

2、部基因群调控背背-腹轴的发育腹轴的发育 通过果蝇胚胎发育证实母源基因通过果蝇胚胎发育证实母源基因对果蝇胚胎发育的调控作用：对果蝇胚胎发育的调控作用：前-后轴（果蝇受精卵和胚胎）定义后端系统前端系统前端系统在受精卵前端建立了一个BICOID蛋白质梯度后端系统在受精卵后半部产生了NANOS蛋白质梯度影响HUNCHBACK蛋白质与CAUDAL蛋白质的翻译过程形成高高Hunchback mRNA低低浓度浓度Caudal mRNABicoid mRNANanos mRNA前端前端后端后端mRNANANOSHUNCHBACKBICOIDCAUDAL高浓度低前端蛋白质蛋白质后端四种母源影响基因的四种母源影响

3、基因的mRNAmRNA和蛋和蛋白沿胚胎前白沿胚胎前- -后轴分布的浓度后轴分布的浓度 刚才讲到的四种蛋白质均参与调控胚刚才讲到的四种蛋白质均参与调控胚胎前胎前- -后轴的形成。后轴的形成。胚胎胚胎后端后端结构的形成结构的形成NANOS和CAUDALBICOID和HUNCHBACK胚胎胚胎前端前端结构的形成结构的形成调控调控卵受精 末端系统是第三个前-后轴确定系统，包括约9个母源效应基因。发挥关键作用的是torso基因。跨膜受体具有酪氨酸激酶活性mRNA翻译torso基因早期阶段，torso受体均匀地分配到胚胎的各个部分释放出信息（配体）抚育细胞附近的卵细胞的极部激活使靶蛋白磷酸化发挥其激酶活性

4、发挥其激酶活性启动胚胎前后末端细胞胚胎前后末端细胞的分化影响果蝇背腹极性的基因有11个左右，包括： dorsal（dl） 基因 Toll（Tl） 基因 spatzl（spz） 基因果蝇胚胎发育的腹部结构是怎样形成的呢？在果蝇胚胎发育中，spz基因编码卵母细胞外的spz配体蛋白。卵母细胞腹侧的滤泡细胞使复合体解离使其成为有活性的dl和细胞质蛋白CACT结合到由Toll基因编码的Toll跨膜受体上引发特定的信号转导途径导致dl-CACT复合体的磷酸化dl和CACT的磷酸化导致它们构象的改变游离的磷酸化的dl蛋白迁移进入细胞核中活化spz配体作为转录因子激活腹部发育所需的基因促使果蝇胚胎发育的腹部结构的形成分泌蛋白分泌蛋白使spz被剪切活化形成spz-Toll复合体一只果蝇就这样发育完成了一只果蝇就这样发育完成了! ! 呵呵呵呵参考文献参考文献【1】朱玉贤、李毅】朱玉贤、李毅. 现代分子生物学现代分子生物学. 北京高等教育出版社，北京高等教育出版社， 2008【2】向本琼】向本琼. 分子生物学学习指导分子生物学学习指导. 北京北京. 化学工业出版社，化学工业出版社，