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マウス胚が右から左を決定する方法

胚発生中、生物が左右の非対称性を確立し、内臓と構造の適切な位置を確保することが不可欠です。マウス胚では、右から左を決定するプロセスには、分子シグナルと細胞相互作用の複雑な相互作用が含まれます。マウス胚が左右の非対称性を決定する方法の概要は次のとおりです。

節点シグナル伝達:

結節信号は、左右の非対称性を開始する上で重要な役割を果たします。 Nodalは、胚内に濃度勾配を形成する分泌成長因子です。ノーダルの最高濃度は胚の左側にあり、左右軸を確立します。この非対称性は、偶然のイベントによって開始され、肯定的なフィードバックメカニズムによって増幅されると考えられています。

転写因子:

Lefty1やPITX2を含むいくつかの転写因子が、NODALの下流シグナル伝達に関与しています。胚の左側で発現したLefty1は、右側の結節性シグナル伝達経路を阻害し、左右の非対称性を強化します。右側で発現したPITX2は、右側の遺伝子発現の陽性調節因子として機能します。

シリア:

特定の細胞の表面に見られる小さな毛のような構造である繊毛は、結節勾配を検知し、左右の情報を送信する上で重要な役割を果たします。胚の左側の繊毛は反時計回りに回転し、右側の繊毛は時計回りに回転します。毛様体の動きにおけるこの非対称性は、左右の非対称性を適切に確立するために不可欠です。

ヘッジホッグシグナリング:

ヘッジホッグシグナル伝達は、左右の非対称性に関与するもう1つの重要なシグナル伝達経路です。分泌されたシグナル伝達分子であるShh(Sonic Hedgehog)は、胚の腹側の正中線で発現し、腸や心臓を含むいくつかの構造の発達を調節します。 SHHシグナル伝達は、心臓およびその他の内臓の非対称性に貢献します。

細胞外マトリックス:

細胞周囲のタンパク質と炭水化物のネットワークである細胞外マトリックス(ECM)も、左右の非対称性に役割を果たします。胚の左側と右側にあるECMの組成と剛性の違いは、細胞の移動と位置を導く物理的な手がかりを提供し、さまざまな構造の非対称発達に寄与します。

これらの分子シグナルと細胞相互作用を統合することにより、マウス胚は右から左を決定し、内臓と構造の適切な組織と機能を確保することができます。これらのプロセスの混乱は、内臓が通常の位置から鏡像であるシッツインバーサスとして知られる先天性異常につながる可能性があります。

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