Генетический контроль нейрогенеза

У мыши описано и клонировано не менее 20 локусов, содержащих гомеобокс (Яох-локусы). У ряда из них определена нуклеотидная последовательность. Большая часть Яох-содержащих генов локализуется у мыши на хромосомах 2, 6, 11 и 15.

Общность генетических механизмов развития схемы тела насекомых и позвоночных подтверждается многочисленными случаями гомологии в строении соответствующих генов дрозофилы и позвоночных, например гена полярности сегментов wingless и онкогена мыши int-1 или гена achaete-scute с онкогеном с-тус. Содержащие гомеобоксную последовательность гомейозисные гены групп engrailed и invected дрозофилы имеют гомологов в геноме мыши, которые экспрессируются в эмбриогенезе при формировании нейроэктодермы. Продукты их транскрипции проявляются в полосках ткани, располагающихся в складках нервного гребня.

Содержащие гомеобокс гены дрозофилы и мыши имеют сходство в пространственно-временной картине экспрессии в процессе развития. Как и у двукрылых, в эмбрионе млекопитающих эти гены экспрессируются вдоль ростро-каудальной оси эмбриона. Следует отметить, что исследование функций этих генов у млекопитающих, точнее, у одного из наиболее изученных генетических объектов – мыши – достаточно сложно, поскольку соответствующие мутации неизвестны, тогда как у дрозофилы, например, анализ подобных мутаций – один из ключевых методов исследования.

Вместо анализа мутаций при работе с мышью предложен ряд других методов изучения роли генома на ранних стадиях развития эмбриона. Один из наиболее продуктивных – введение в зародыш генетического материала, который представляет собой или измененный ген, имеющийся у хозяина, или делецию по определенному участку хромосомы (в этом случае используют специальные приемы, которые "заставляют" экспрессироваться новый ген). Можно также вводить ген, выделенный из генома другого вида.

Примером последнего типа эксперимента служит работа американского ученого Р. Пальмитера с сотрудниками. Они создали трансгенных мышей с геном, кодирующим гормон роста крысы под "транскрипционным контролем" так называемого промотора металлотенеина, последовательности, которая экспрессируется практически во всех тканях. Несколько мышей, полученных таким способом, отличались очень крупными размерами.