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発生:ショウジョウバエ初期胚における位置情報の動的な制御

Nature 430, 6997 doi: 10.1038/nature02678

形態形成の場において、モルフォゲンの濃度勾配は位置情報を決定することによりパターン形成に働く。位置情報の解釈は、標的遺伝子の複数の異なる発現領域を樹立するための直接的な濃度閾値依存的機構によると考えられている。ショウジョウバエ(Drosophila)では母性遺伝子産物の勾配が接合体ギャップ遺伝子発現境界の最初の位置を決定し、続いてそれらがペアルール遺伝子とセグメントポラリティ遺伝子に位置情報として伝達され、後者が原腸形成の開始時に体節のプレパターンを形成する。本研究では、遺伝子発現の定量的なデータに基づいて、ギャップドメインが最初に確立された後に、その位置がかなり前方へ移行することを報告する。データに基づいた数理モデル作成法を用い、このような移行が、非対称なギャップ-ギャップ交差抑制に依存しギャップタンパク質の拡散は必要としない調節機構に基づくことを示す。我々の解析は、母性モルフォゲン濃度の閾値依存的な解釈はギャップドメイン境界の移行位置を決定するには十分でないことを示しており、位置情報の確立と解釈はショウジョウバエ胞胚葉において独立した過程ではないことを示唆している。

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