Гены Хэллоуина - Википедия - Halloween genes

20-гидроксиэкдизон, ключевой регуляторный гормон, участвующий в развитии кутикулы у насекомых

В гены хэллоуина представляют собой набор гены идентифицировано в Drosophila melanogaster это влияние эмбриональное развитие. Все гены кодируют цитохром P450 ферменты экдистероидогенного пути (биосинтез экдизон из холестерин ). Экдистероиды, такие как 20-гидроксиэкдизон и экдизон влияют на многие морфологический, физиологические, биохимические изменения, происходящие при линьке у насекомых.[1]

Стероидный препарат гормоны контролировать многие аспекты воспроизводства, развития и гомеостаз в высших организмах.[2] У членистоногих стероидные гормоны играют равную или даже более важную роль в развитии, особенно в контроле паттернов развития. экспрессия гена между стадиями развития.[1]

Впервые разработанное исследовательскими группами под руководством Вишауса и Нюсслейн-Фольхарда в начале 1980-х годов, это название было придумано для коллективного обозначения ряда Дрозофила эмбриональные летальные мутации, связанные с дефектными экзоскелет формирование. Ранние исследования показали, что при мутации одного из генов Хэллоуина эмбрионы мух умирали раньше, чем был создан экзоскелет.[3] Мутанты в серии генов Хэллоуина включают напугать, жуткий, фантом (или же phm), бестелесный (или же бабка), тень (или же грустный), и оттенок гены.

Описания

В напугать ген (Cyp307a1) экспрессируется в переднегрудная железа,[4] и в сочетании с генным продуктом жуткий (Cyp307a2), превращает 7-дегидрохолестерин в Δ4-дикетол.[3]

В фантом ген (Cyp306a1) кодирует кодирующий микросомальный 25-гидроксилаза. Сильный выражение из phm ограничивается клетками переднегрудной железы Дрозофила личиночная кольцевая железа.[5] Продукт гена превращает 2,22,25dE-кетодиол в 2,22dE-кетотриол.[3]

В бестелесный ген (Cyp302a1) кодирует цитохром P450 фермент, который добавляет гидроксил группу в положение углерода-22 2,22, dE-кетотриола с образованием 2-дезоксиэкдизона.[6] бабка мутанты не способны продуцировать кутикулу и имеют серьезные дефекты морфологических процессов, таких как инволюция головы, дорсальное закрытие и развитие кишечника.[7]

В тень ген (Cyp315a1) производит экдизон из 2-дезоксиэкдизона.[3]

В оттенок ген (Cyp314a1) кодирует Экдизон 20-монооксигеназа отвечает за добавление гидроксильной группы в положение 20С экдизона с образованием 20-гидроксиэкдизона, заключительного этапа биосинтетического пути.[8]

Рекомендации

  1. ^ а б Гилберт Л.И., Рыбчинский Р., Уоррен Дж. Т. (2002). «Контроль и биохимическая природа экдистероидогенного пути». Ежегодный обзор энтомологии. 47: 883–916. Дои:10.1146 / annurev.ento.47.091201.145302. PMID  11729094.
  2. ^ Mangelsdorf DJ, Thummel C, Beato M, Herrlich P, Schütz G, Umesono K, Blumberg B, Kastner P, Mark M, Chambon P, Evans RM (1995). «Надсемейство ядерных рецепторов: второе десятилетие». Клетка. 83 (6): 835–39. Дои:10.1016 / 0092-8674 (95) 90199-Х. ЧВК  6159888. PMID  8521507.
  3. ^ а б c d Гилберт Л.И. (2008). "Дрозофила представляет собой инклюзивную модель болезней, роста и развития человека ». Молекулярная и клеточная эндокринология. 293 (1–2): 25–31. Дои:10.1016 / j.mce.2008.02.009. PMID  18374475.
  4. ^ Намики Т., Нива Р., Сакудох Т., Шираи К., Такеучи Н., Катаока Н. (2005). «Цитохром 450 CYP307A1 / Spook: регулятор синтеза экдизона у насекомых ». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 337 (1): 367–74. Дои:10.1016 / j.bbrc.2005.09.043. PMID  16188237.
  5. ^ Уоррен Дж. Т., Петрик А., Маркиз Дж., Парви Дж. П., Шинода Т., Итояма К., Кобаяши Дж., Ярчо М., Ли И, О'Коннор МБ, Дофин-Виллемант С., Гилберт Л.И. (2004). "Фантом кодирует 25-гидроксилазу Drosophila melanogaster и Bombyx mori: а P450 фермент критический в биосинтезе экдизона ». Биохимия и молекулярная биология насекомых. 34 (9): 991–1010. Дои:10.1016 / j.ibmb.2004.06.009. PMID  15350618.
  6. ^ Гилберт Л.И. (2004). "Гены Хэллоуина кодируют P450 ферменты, которые опосредуют биосинтез стероидных гормонов в Drosophila melanogaster". Молекулярная и клеточная эндокринология. 215 (1–2): 1–10. Дои:10.1016 / j.mce.2003.11.003. PMID  15026169.
  7. ^ Чавес В.М., Маркес Дж., Дельбек Дж. П., Кобаяши К., Холлингсворт М., Берр Дж., Натцл Дж. Э., О'Коннор МБ (2000). "The Дрозофила бестелесный ген контролирует поздний эмбриональный морфогенез и кодирует цитохром P450 фермент, регулирующий уровень экдизона в эмбрионе ". Разработка. 127 (19): 4115–26. PMID  10976044.
  8. ^ Петрик А., Уоррен Дж. Т., Маркес Дж., Ярчо М. П., Гилберт Л. И., Калер Дж., Парви Дж. П., Ли Ю. Т., Дофин-Виллемант С., О'Коннор МБ (2003). "Тень - это Дрозофила п450 фермент, который опосредует гидроксилирование экдизона до стероидного гормона линьки насекомых 20-гидроксиэкдизона ». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 100 (24): 13773–78. Дои:10.1073 / pnas.2336088100. ЧВК  283497. PMID  14610274.