모체 간 전이

Maternal to zygotic transition

모성 간 전이(MZT, 일명 배아 게놈 활성화)는 배아발달의 단계로, 모성(egg) 게놈보다는 모성 게놈의 배타적 통제하에 발달을 하게 된다.난자에는 MZT가 시작될 때까지 배아 발달을 조절하는 저장된 모성유전물질 mRNA가 들어 있다. MZT 이후, 디플로이드 배아가 유전적 제어를 이어받는다.[1]이를 위해서는 유전체 활성화(ZGA)와 산모제품의 분해 모두 필요하다.새로운 배아 게놈을 활용하고 부성 게놈과 모성 게놈을 조합해 사용하는 것은 처음이기 때문에 이 과정이 중요하다(즉, 서로 다른 알레르기가 표현될 것이다).현재 유전체는 배아 발달을 촉진한다.

MZT는 종종 MBT(midblastula transition)와 동의어로 생각되지만, 이러한 과정은 사실 구별된다.[2]그러나 MBT는 많은 메타조안에서의 ZGA와 대략 일치하므로 [3]몇 가지 공통적인 규제 특징을 공유할 수 있다.예를 들어, 두 공정이 모두 핵세포질 비에 의해 규제될 것을 제안한다.[4][5]MBT는 기식 직전에 일어나는 세포 주기 및 세포 운동성의 변화를 엄격히 말한다.[2][3]발생 초기 분열 단계에서 급속한 분열은 동시에 발생하며 세포 주기에는 "격차" 단계가 없다.[2]이러한 단계에서는 또한 zygotic 게놈에서 mRNA를 거의 또는 전혀 전사하지 않지만,[4] MBT가 발생하기 위해서는 zygotic 전사가 필요하지 않다.[2]초기 갈라짐 동안 세포 기능은 주로 모성 생산물에 의해 수행된다. - 난자 발생 시 난자에 기여하는 단백질과 mRNA.

유전체 활성화

발생 과정에서의 산모 및 조산 mRNA 수준의 수준을 보여주는 일반화된 다이어그램.산모 간 전이(MZT)는 산모 간 전이(Mother to zygotic transition, MZT)는 산모 간 유전자가 활성화되고 산모 간 증후군이 해소되는 기간이다.슈이어(2007년) 다음으로.

유전자의 전사를 시작하려면 배아는 먼저 확립된 음소를 극복해야 한다.이러한 음소거의 원인은 여러 가지 요인에 기인할 수 있다: 억제로 이어지는 염색질 수정, 적절한 전사 기계의 부족 또는 세포 주기 단축으로 인해 중요한 전사가 발생할 수 있는 시간 부족.[6]뉴포트와 키르슈너의 실험에 의해 첫 번째 방법에 대한 증거가 제공되었는데, 핵세포성 비율이 지혈전사를 활성화하는 데 역할을 한다는 것을 보여준다.[4][7]그들은 정의된 양의 억제제가 계란에 포장되어 있고, 각 세포 주기에서 DNA의 지수적 증폭은 적절한 시기에 억제기의 적정화를 초래한다고 제안한다.실제로 초과 DNA가 유입되는 제노푸스 배아에서는 전사가 더 일찍 시작된다.[4][7]좀 더 최근에, 드로소필라에서 유전자의 부분집합 전사가 한 세포 주기에 의해 하플로이드 배아에서 지연된다는 증거가 나타났다.[8]억압의 두 번째 메커니즘도 실험적으로 다루어졌다.프리올라우 외 연구진은 Xenopus 난모세포에 TATA 결합 단백질(TBP)을 도입함으로써 전사 블록을 부분적으로 극복할 수 있음을 보여준다.[9]세포 주기가 짧아지면 전사의 억압을 유발할 수 있다는 가설은 유사 분열로 전사가 중단된다는 관찰에 의해 뒷받침된다.[10]포유류에서 배아 유전자 규제 네트워크의 시작을 위해 일반적으로 받아들여지는 메커니즘은 MZT의 다중파가 있다는 것이다.마우스에서는 이 중 첫 번째가 zygote에서 발생하는데, 여기서 몇 가지 선구적인 전사 인자의 발현이 점차 하류로 대상 유전자의 발현을 증가시킨다.이러한 유전자의 유도는 제2의 주요 MZT 사건으로 이어진다.

산모 성적증명서 삭제

모성 유전자 생산물이 발달에 기여하는 것을 없애기 위해서는 배아에서 모성 유전자 생산물이 분해되어야 한다.Drosophila에 대한 연구는 산모 성서의 3' UTR의 시퀀스가 그들의 성서의[12] 저하를 중재한다는 것을 보여주었다. 이러한 시퀀스는 성적서의 불안정화 또는 저하를 야기하는 규제 단백질에 의해 인식된다.제브라피쉬와 제노푸스 둘 다에 대한 최근 연구는 산모 성적서의 저하에서 마이크로RNA의 역할에 대한 증거를 발견했다.제브라피쉬에서 마이크로RNA miR-430은 zygotic 전사의 시작에 표현되며 데데닐화 및 분해에 대한 수백 mRNA를 대상으로 한다.이러한 표적들 중 많은 수가 모태적으로 표현되는 유전자들이다.[13]마찬가지로 Xenopus에서는 miR-430 정형외과 miR-427이 산모 mRNA를 데데닐화 대상으로 하는 것으로 나타났다.구체적으로는 miR-427 표적에는 사이클린 A1과 사이클린 B2와 같은 세포주기 규제기관이 포함된다.[14]

참조

  1. ^ Lee, Miler T.; Bonneau, Ashley R.; Takacs, Carter M.; Bazzini, Ariel A.; Divito, Kate R.; Fleming, Elizabeth S.; Giraldez, Antonio J. (2013). "Nanog, Pou5f1 and SoxB1 activate zygotic gene expression during the maternal-to-zygotic transition". Nature. 503 (7476): 360–364. doi:10.1038/nature12632. PMC 3925760. PMID 24056933.
  2. ^ a b c d Baroux C, Autran D, Gillmor CS, et al. (2008). "The Maternal to Zygotic Transition in Animals and Plants". Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 73: 89–100. doi:10.1101/sqb.2008.73.053. PMID 19204068.
  3. ^ a b Tadros W, Lipshitz HD (2009). "The maternal to zygotic transition: a play in two acts". Development. 136 (18): 3033–42. doi:10.1242/dev.033183. PMID 19700615.
  4. ^ a b c d Newport J, Kirschner M (1982). "A major developmental transition in early Xenopus embryos: I. characterization and timing of cellular changes at the midblastula stage". Cell. 30 (3): 675–86. doi:10.1016/0092-8674(82)90272-0. PMID 6183003.
  5. ^ Pritchard DK, Schubiger G (1996). "Activation of transcription in Drosophila embryos is a gradual process mediated by the nucleocytoplasmic ratio". Genes Dev. 10 (9): 1131–42. doi:10.1101/gad.10.9.1131. PMID 8654928.
  6. ^ Schier AF (2007). "The Maternal-Zygotic Transition: Death and Birth of RNAs". Science. 316 (5823): 406–7. Bibcode:2007Sci...316..406S. doi:10.1126/science.1140693. PMID 17446392.
  7. ^ a b Newport J, Kirschner M (1982). "A major developmental transition in early Xenopus embryos: II. control of the onset of transcription". Cell. 30 (3): 687–96. doi:10.1016/0092-8674(82)90273-2. PMID 7139712.
  8. ^ Lu X, Li JM, Elemento O, Tavazoie S, Wieschaus EF (2009). "Coupling of zygotic transcription to mitotic control at the Drosophila mid-blastula transition". Development. 136 (12): 2101–2110. doi:10.1242/dev.034421. PMC 2685728. PMID 19465600.
  9. ^ Prioleau MN, Huet J, Sentenac A, Mechali M (1994). "Competition between chromatin and transcription complex assembly regulates gene expression during early development". Cell. 77 (3): 439–49. doi:10.1016/0092-8674(94)90158-9. PMID 8181062.
  10. ^ Shermoen AW, O'Farrell PH (1991). "Progression of the cell cycle through mitosis leads to abortion of nascent transcripts". Cell. 67 (2): 303–10. doi:10.1016/0092-8674(91)90182-X. PMC 2755073. PMID 1680567.
  11. ^ Xue, Zhigang; Huang, Kevin; Cai, Chaochao; Cai, Lingbo; Jiang, Chun-yan; Feng, Yun; Liu, Zhenshan; Zeng, Qiao; Cheng, Liming; Sun, Yi E.; Liu, Jia-yin; Horvath, Steve; Fan, Guoping (2013). "Genetic programs in human and mouse early embryos revealed by single-cell RNA sequencing". Nature. 500 (7464): 593–597. Bibcode:2013Natur.500..593X. doi:10.1038/nature12364. PMC 4950944. PMID 23892778.
  12. ^ Tadros W, Lipshitz HD (2005). "Setting the stage for development: mRNA translation and stability during ooccyte maturation and egg activation in Drosophila". Dev Dyn. 232 (3): 593–608. doi:10.1002/dvdy.20297. PMID 15704150.
  13. ^ Giraldez AJ, Mishima Y, Rihel J, Grocock RJ, Van Dongen S, Inoue K, Enright AJ, Schier AF (2006). "Zebrafish miR-430 promotes deadenylation and clearance of maternal mRNAs". Science. 312 (5770): 75–9. Bibcode:2006Sci...312...75G. doi:10.1126/science.1122689. PMID 16484454.
  14. ^ Lund E, Liu M, Hartley RS, Sheets MD, Dahlberg JE (2009). "Deadenylation of maternal mRNAs mediated by miR-427 in Xenopus laevis embryos". RNA. 15 (12): 2351–63. doi:10.1261/rna.1882009. PMC 2779678. PMID 19854872.