Název:
Úloha signalizace Bmp v evoluci osové souměrnosti strunatců
Překlad názvu:
Bmp signaling in the evolution of chordate axial patterning
Autoři:
Kozmikova, Iryna ; Kozmík, Zbyněk (vedoucí práce) ; Bryja, Vítězslav (oponent) ; Markoš, Anton (oponent) Typ dokumentu: Disertační práce
Rok:
2013
Jazyk:
eng
Abstrakt: [eng][cze] Formation of a dorsoventral axis is a key event in the early development of most animal embryos. In vertebrates, early separation of cell fate domains precedes specification of ectoderm to neural and non-neural as well as mesoderm to dorsal and ventral during development. Maintaining such division with the establishment of an exact border between the domains is required for the formation of highly differentiated structures such as neural tube and chorda. In the cephalochordate amphioxus, genes encoding Chordin, Bmps and transcription factors downstream of Bmp signaling such as Vent are expressed in patterns reminiscent of those of their vertebrate orthologues. However, the key question is whether the conservation of expression patterns of network constituents implies conservation of functional network interactions, and if so, how an increased functional complexity can evolve. Here, we therefore investigated the role of Bmp signaling in axial patterning and cell fate determination in amphioxus, the basal chordate possessing a centralized nervous system and dorsal mesoderm. Using heterologous systems, namely by reporter gene assays in mammalian cell lines and by transgenesis in medaka fish, we have compared the gene regulatory network implicated in dorsoventral patterning of the basal chordate...Tvorba dorzoventrální osy je zásadním prvkem časného vývoje embrya většiny zvířat. Rozdělení domén různého buněčného osudu u obratlovců předchází specifikaci ektodermu na neurální a ostatní, stejně jako specifikaci mezodermu na dorzální a ventrální během časného embryonálního vývoje. Zachování tohoto rozdělení a vytvoření přesného rozhraní mezi doménami je nezbytným předpokladem pro vznik morfologicky a funkčně odlišných struktur, jako je např. nervová trubice nebo struna. U kopinatce se zjistilo, že geny kódující Chordin, Bmp a transkripční faktory regulované signalizací Bmp (jako např. Vent) jsou transkribovány v doménách embrya, které korespondují s doménami kde jsou transkribovány ortologní geny obratlovců. Klíčovou otázkou ale zůstává, zda pouhá konzervace expresních vzorců učité regulační sítě znamená funkční inerakce v rámci dané sítě, a pokud ano, jak může docázet ke zvýšené funkční komplexitě v průběhu evoluce.Z těchto důvodů jsme v této práci zkoumali úlohu signalizace Bmp v určení osové souměrnosti a při určení buněčného osudu u bazálního strunatce kopinatce, která má centrální nervový systém a dorzální mesoderm. Za použití heterologních systémů, zejména reportérových testů v savčích tkáňových kulturách a metodiky transgeneze v rybě medaka, jsme porovnali genové regulační sítě zodpovědné...