Cdx

Семейство генов Cdx, также называемое каудальными генами, представляет собой группу генов, обнаруженных во многих геномах животных. Гены Cdx содержат последовательность ДНК гомеобокса и кодируют белки, которые действуют как факторы транскрипции. Ген, в честь которого названо семейство генов (член-основатель), является каудальным геном или геном cad плодовой мушки Drosophila melanogaster. геном человека содержит три гена Cdx, называемых CDX1, CDX2 и CDX4. У рыбок данио нет гена cdx2, но есть две копии cdx1 и одна копия cdx4. Ген Cdx у нематоды Caenorhabditis elegans называется pal-1.

Было высказано предположение, что семейство генов Cdx регулирует судьбу клеток ранней мезодермы. Было обнаружено, что функция гена влияет на оба гематопоэза. желточного мешка и кардиогенеза у рыбок данио. Cdx2, в частности, является геном, ответственным за нормальную экспрессию некоторых кардиогенных факторов транскрипции, которые регулируют развитие сердца и крови во время эмбриогенеза. Cdx, как полагают, функционирует с мезодермой, чтобы управлять решениями судьбы клеток посредством регуляции транскрипции. Это предполагает, что ген Cdx влияет на экспрессию целевого гена посредством эпигенетического контроля.

Гены Cdx играют множество ролей во время эмбриологического развития. Это особенно заметно при разработке плана тела. Гены Cdx представляют собой факторы транскрипции, на которые влияют сигнальные молекулы, такие как Wnt, ретиноевая кислота и FGF (фактор роста фибробластов), во время формирования плана тела у развивающегося эмбриона. Экспрессия Cdx отвечает за контроль семейства генов Hox, которые определяют план тела кзади и спереди. Своевременное высвобождение сигнальных молекул устанавливает формирование передней / задней оси и способствует регрессии примитивного узла. Область Hox-генов также важна для правильной ориентации головы, ног, рук, грудной клетки и живота. Передача этой информации Hox-генам для позиционного развития происходит непосредственно через сайты связывания Cdx. Мутации в этих сайтах связывания в конечном итоге предотвращают экспрессию гена Hox и влияют на правильное построение плана тела, предотвращая регуляцию регионально-специфической экспрессии.

Исследования, демонстрирующие снижение дозировки Cdx у мышей, показали дефекты в передних и развитие задней оси. Это показало более серьезные дефекты позвоночника в задней части при снижении дозы Cdx. Наряду с этим было обнаружено, что по мере снижения дозировки Cdx модификация передачи сигналов Wnt и времени экспрессии Hox вызывает как неврологические, так и скелетные дефекты в заднем позвонке.

Cdx1, Cdx2 и Cdx4 имеют индивидуальные особенности. роли, а также перекрывающиеся роли, когда, если один ген был нокаутирован, другие могли бы в некоторой степени компенсировать недостаток одного гена. Гены Cdx функционируют более раздельно в развитии кишечника, где нокаут одного гена будет иметь большее влияние на общее развитие эмбриона. Нокаут гена Cdx1 может привести к образованию задней структуры, такой как разрыв, развитие морфологии более переднего ребра, но не приведет к каким-либо аномалиям кишечника. Нокаут гена Cdx2, однако, приведет к тому же осевому гомеотическому сдвигу и нокауту гена Cdx1, но также может предотвратить созревание трофобласта и имплантацию бластоцисты, если нокаут был в обоих аллелях. Нокаут гена Cdx2 также может привести к множественным полипам в средней кишке, которые связаны с раковыми клетками. Функция Cdx4 в развитии кишечника в настоящее время неизвестна, поскольку не наблюдались спонтанные мутации и не проводились эксперименты с нокаутом.