Войти
Кортикогенез в мозге мыши. Нейроны субпластинки окрашены в желтый цвет. Белок гомеобокса EMX1 представляет собой белок, который у человека кодируется геном EMX1 . Транскрибируемый ген EMX1 является членом семейства EMX факторов транскрипции. Ген EMX1 вместе с членами его семейства экспрессируется в развивающемся головном мозге (также известном как конечный мозг). Emx1 играет роль в спецификации позиционной идентичности, пролиферации нервных стволовых клеток, дифференцировки специфичных для слоя нейронных фенотипов и приверженности нейрональной или глиальной клетке судьба.
Точная функция фактора транскрипции Emx1 неизвестна, однако его повсеместная природа на протяжении кортикогенеза предполагает, что он может придавать клеточную идентичность кортикальным нейронам.
Emx - / - (мыши, у которых был нокаутирован ген Emx1 ) по-прежнему жизнеспособны и обнаруживают лишь незначительные дефекты. Эти дефекты ограничиваются передним мозгом. Гистологически и молекулярно структуры коры головного мозга кажутся нормальными. Гиппокамп у мышей Emx1 - / -, однако, обычно меньше. Главный недостаток мышей Emx1 - / - состоит в том, что у них полностью отсутствует мозолистое тело.
Большая часть транскрипта Emx1 обнаруживается в ядрах клеток развивающегося телэнцефалона., включая предполагаемую кору головного мозга, обонятельные луковицы и гиппокамп. Emx1 присутствует практически во всех корковых нейронах во время пролиферации, миграции, дифференцировки и созревания. Однако количество Emx 1 варьируется. Emx1 сначала появляется на E9.5 в соответствующей мРНК, до E11.5. После этого сигнал Emx1 становится особенно мощным в желудочковой зоне (VZ) до E17.5. При рождении и вскоре после этого уровни Emx1 в слоях V и VI, а также в SP увеличиваются.
Emx1 и Emx2 каждый играет критическую роль в регуляции дорсального телэнцефального развития и является одним из первых экспрессируемых генов, специфичных для паллиальной ткани.
Во время эмбрионального развития конечный мозг является местом рождения разнообразной коллекции нейрональных и глиальных клеток. Эти клетки претерпевают различные паттерны клеточной миграции, чтобы достичь своих конечных позиций в том, что станет зрелой корой головного мозга и базальными ганглиями. Эмбриональный конечный мозг подразделяется на дорсальный паллий и вентральный субпаллий. Эти две паллии становятся корой головного мозга и базальными ганглиями млекопитающих соответственно.
Затем дорсальный конечный мозг подразделяется на:
| Дорсальные части конечного мозга | Основная роль в развитии |
|---|---|
| Средний паллий (MP) | Дает повышение до архикортекс, включая гиппокамп. |
| Дорсальный паллий (DP) | Основание неокортекса. |
| Боковой паллий (LP) | Генерирует обонятельную кору. |
| Вентральный паллий (VP) | Здесь образуется клаустромигдалоидный комплекс. |
Каждый из вышеупомянутых паллиальных доменов даст начало отдельной нейроанатомической области развитого человеческого мозга.
Вентральный конечный мозг также можно разделить на два различных домена-предшественника:
| Вентральное подразделение конечного мозга | Роль |
|---|---|
| Боковое ганглионарное возвышение (LGE) | Формирует полосатое тело. |
| Medial Ganglionic Eminence (MGE) | Создает паллидум. |
Дорсальный и вентральный телэнцефальные домены можно различить эмбрионально по разным паттернам экспрессии генов. Эти гены регионально ограничены и принимают участие в спецификации идентичности области конечного мозга, в которой они экспрессируются.
Цели развития эмбрионального конечного мозга. Экспрессия Emx1 начинается с E9.5 (см. гестационный возраст ). В развивающемся эмбрионе мыши гены Emx экспрессируются главным образом в протяженных областях развивающегося рострального мозга, включая кору головного мозга, обонятельные луковицы и обонятельный эпителий. Экспрессия гена Emx1 ограничена дорсальным телэнцефалоном.
От E9.5 до постнатальных стадий экспрессия Emx1 связана с кортикальным нейрогенезом, дифференцировкой и миграцией, а также образованием синаптических соединений. Это указывает на то, что Emx1 играет решающую роль в определении идентичности развивающейся коры. Emx1 не ограничивается только конечным мозгом, скорее он также экспрессируется в жаберных паттернах и в апикальном эктодермальном гребне развивающихся конечностей.
На ст. E9.5 экспрессия Emx1 может наблюдаться внутри дорсального конечного мозга, немного впереди границы между промежуточным и конечным мозгом. Emx1 экспрессируется в большинстве корковых нейронов в развивающемся конечном мозге.
Экспрессию можно наблюдать независимо от того, пролиферируют ли нейроны, мигрируют или дифференцируются. Это означает, что в развитой коре головного мозга транскрипт Emx1 широко распространен. Хотя распределение транскрипта можно увидеть по всей развитой коре головного мозга, интенсивность транскрипта сильно варьируется в зависимости от времени развития. Например, показано, что транскрипт Emx1 сильнее в желудочковой зоне (VZ) между E10.5 и E17.5. Однако во время рождения и сразу после него транскрипт Emx1 отсутствует в маргинальной зоне (MZ), становясь сильнее только в корковых слоях V и VI, а также в нейронах субпластинки (SP).
В корковых слоях V и VI, а также в нейронах SP, Emx1 может принимать участие в развитии ранних функциональных схем, а также в определении специфических клеточных идентичностей.
Распределение Emx1 настолько повсеместно в развивающемся мозге, что у эмбрионов среднего и позднего срока беременности, а также постнатальных мышей он обнаруживается в коре головного мозга, обонятельных луковицах, зубчатой извилине и гиппокамп.
Было показано, что фактор транскрипции цинкового пальца Gli3 играет роль регулятора Emx1. У мутантов Gli3 Extra-toes фактор транскрипции Gli3 мутирован, и в результате экспрессия генов Emx1 и Emx2 теряется.
.. 