{"id":5005952,"date":"2010-10-10T21:52:57","date_gmt":"2010-10-10T19:52:57","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2010\/10\/10\/fushi_tarazu"},"modified":"2010-10-10T21:52:57","modified_gmt":"2010-10-10T19:52:57","slug":"fushi_tarazu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=5005952","title":{"rendered":"Fushi tarazu"},"content":{"rendered":"

Nem akarom elvenni dolphin kenyer\u00e9t, de nem tudtam meg\u00e1llni, hogy bele ne kont\u00e1rkodjak a HOX g\u00e9nekbe, hiszen nemr\u00e9g egy roppant \u00e9rdekes k\u00f6zlem\u00e9ny jelent meg.<\/p>\n

Azt ugye tudjuk, hogy a HOX g\u00e9nek alak\u00edtj\u00e1k ki a testszelv\u00e9nyek k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9geit, ezen g\u00e9nek term\u00e9kei transzkripci\u00f3s faktorok, amelyek sok m\u00e1s g\u00e9n kifejez\u0151d\u00e9s\u00e9t szab\u00e1lyozz\u00e1k. Az is tiszta sor, hogy az \u00faj testfel\u00e9p\u00edt\u00e9s\u0171 \u00e9l\u0151l\u00e9nyek kialakul\u00e1sa tulajdonk\u00e9ppen a HOX g\u00e9nek dr\u00e1mai v\u00e1ltoz\u00e1saival j\u00e1rt egy\u00fctt. Az viszont eddig k\u00e9rd\u00e9ses volt, hogy ha a HOX g\u00e9nek ilyen alapvet\u0151 fontoss\u00e1g\u00fa feladatot t\u00f6ltenek be, hogyan v\u00e1ltozhatnak m\u00e9gis? Ahogy a k\u00f6zlem\u00e9ny szerz\u0151i megfogalmazt\u00e1k a k\u00e9t k\u00e9rd\u00e9s\u00fcket:<\/p>\n

– Hogyan v\u00e1ltoznak a szab\u00e1lyoz\u00f3g\u00e9nek az evol\u00faci\u00f3 sor\u00e1n, hogy k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 \u00e9l\u0151l\u00e9nyek egyedfejl\u0151d\u00e9s\u00e9t ir\u00e1ny\u00edts\u00e1k?<\/p>\n

– Hogyan b\u00edrj\u00e1k ki az \u00e9l\u0151l\u00e9nyek ezeket a v\u00e1ltoz\u00e1sokat, ha v\u00e9lhet\u0151leg igen s\u00falyos k\u00f6vetkezm\u00e9nyekkel j\u00e1rnak?<\/p>\n

<\/p>\n

Nem akarom elvenni dolphin kenyer\u00e9t, de nem tudtam meg\u00e1llni, hogy bele ne kont\u00e1rkodjak a HOX g\u00e9nekbe, hiszen nemr\u00e9g egy roppant \u00e9rdekes k\u00f6zlem\u00e9ny jelent meg.<\/p>\n

Azt ugye tudjuk, hogy a HOX g\u00e9nek alak\u00edtj\u00e1k ki a testszelv\u00e9nyek k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9geit, ezen g\u00e9nek term\u00e9kei transzkripci\u00f3s faktorok, amelyek sok m\u00e1s g\u00e9n kifejez\u0151d\u00e9s\u00e9t szab\u00e1lyozz\u00e1k. Az is tiszta sor, hogy az \u00faj testfel\u00e9p\u00edt\u00e9s\u0171 \u00e9l\u0151l\u00e9nyek kialakul\u00e1sa tulajdonk\u00e9ppen a HOX g\u00e9nek dr\u00e1mai v\u00e1ltoz\u00e1saival j\u00e1rt egy\u00fctt. Az viszont eddig k\u00e9rd\u00e9ses volt, hogy ha a HOX g\u00e9nek ilyen alapvet\u0151 fontoss\u00e1g\u00fa feladatot t\u00f6ltenek be, hogyan v\u00e1ltozhatnak m\u00e9gis? Ahogy a k\u00f6zlem\u00e9ny szerz\u0151i megfogalmazt\u00e1k a k\u00e9t k\u00e9rd\u00e9s\u00fcket:<\/p>\n

– Hogyan v\u00e1ltoznak a szab\u00e1lyoz\u00f3g\u00e9nek az evol\u00faci\u00f3 sor\u00e1n, hogy k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 \u00e9l\u0151l\u00e9nyek egyedfejl\u0151d\u00e9s\u00e9t ir\u00e1ny\u00edts\u00e1k?<\/p>\n

– Hogyan b\u00edrj\u00e1k ki az \u00e9l\u0151l\u00e9nyek ezeket a v\u00e1ltoz\u00e1sokat, ha v\u00e9lhet\u0151leg igen s\u00falyos k\u00f6vetkezm\u00e9nyekkel j\u00e1rnak?<\/p>\n

A vizsg\u00e1lati rendszer\u00fck a Fushi tarazu (Ftz) feh\u00e9rje, amely az aminosavsorrendje alapj\u00e1n egy homeotikus feh\u00e9rje, az Antennapedia (Antp) feh\u00e9rj\u00e9\u00e9hez nagyon hasonl\u00f3 homeoboxot<\/a> tartalmaz, \u00e1m meglep\u0151 m\u00f3don nem HOX feh\u00e9rjek\u00e9nt m\u0171k\u00f6dik, hanem pair-rule g\u00e9nk\u00e9nt<\/a>. Ez az\u00e9rt is meglep\u0151, mivel in vitro, az izol\u00e1lt Ftz feh\u00e9rje k\u00e9pes DNS \u2013t k\u00f6tni, pont \u00fagy, ahogy az Antp. R\u00e1ad\u00e1sul a genomban k\u00f6zvetlen\u00fcl az Antp<\/em> \u00e9s az Scr<\/em> (Sex combs reduced<\/em>, egy m\u00e1sik HOX g\u00e9n) k\u00f6z\u00f6tt tal\u00e1lhat\u00f3 a ftz<\/em> g\u00e9n. Az ftz<\/em> g\u00e9n az embrion\u00e1lis fejl\u0151d\u00e9s nagyon korai szakasz\u00e1ban fejez\u0151dik ki, h\u00e9t, a testtengelyre mer\u0151leges s\u00e1vban, hi\u00e1ny\u00e1ban az egyed \u00e9letk\u00e9ptelen, teh\u00e1t mindenk\u00e9ppen valamilyen fontos szerepet t\u00f6lt be. Nagyon \u00fagy n\u00e9z ki, hogy az Ftz feh\u00e9rje j\u00f3 p\u00e9lda a molekul\u00e1ris evol\u00faci\u00f3 vizsg\u00e1lat\u00e1ra. Hogyan j\u00f6hetett l\u00e9tre ez a furcsa feh\u00e9rje?<\/p>\n

Az \u00faj g\u00e9nek kialakul\u00e1s\u00e1nak szok\u00e1sos modellje, hogy egy duplik\u00e1ci\u00f3 nyom\u00e1n egy g\u00e9n megkett\u0151z\u0151dik, majd az egyik p\u00e9ld\u00e1ny mut\u00e1ci\u00f3kat gy\u0171jt be, \u00edgy megv\u00e1ltozik. Ebben az esetben \u00fagy t\u0171nik, pontosan ez a helyzet, az Ftz feh\u00e9rje homodom\u00e9nje mind\u00f6ssze k\u00e9t aminosavban t\u00e9r el az Antp feh\u00e9rje homeodom\u00e9nj\u00e9t\u0151l, m\u00edg az Scr feh\u00e9rj\u00e9\u00e9 n\u00e9gy ponton k\u00fcl\u00f6nb\u00f6zik, r\u00e1ad\u00e1sul a k\u00f6zvetlen k\u00f6zel\u00fckben tal\u00e1lhat\u00f3 az \u0151t k\u00f3dol\u00f3 g\u00e9n is, \u00f6sszess\u00e9g\u00e9ben v\u00e9ve az Ftz feh\u00e9rje nagyon \u00fagy n\u00e9z ki, mint egy m\u00f3dosult Antp. Ahhoz hogy ez a v\u00e1ltoz\u00e1s lehet\u0151v\u00e9 v\u00e1ljon, sz\u00fcks\u00e9ges volt, hogy gyeng\u00fclj\u00f6n a g\u00e9nre nehezed\u0151 szelekci\u00f3s nyom\u00e1s. V\u00e9lhet\u0151leg az eredeti duplik\u00e1ci\u00f3val keletkezett az ftz<\/em> \u00e9s az Antp<\/em> g\u00e9n, az \u00e1ltaluk k\u00f3dolt k\u00e9t feh\u00e9rje r\u00e9szben vagy eg\u00e9szben \u00e1tfed\u0151 m\u0171k\u00f6d\u00e9st v\u00e9gzett, \u00edgy az ftz<\/em> g\u00e9n megv\u00e1ltozhatott, hiszen az Antp<\/em> g\u00e9n term\u00e9ke is elegend\u0151 volt az \u00e9letben marad\u00e1shoz.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Ezt mutatja, hogy sz\u00e1mos m\u00e1s rovar Fushi tarazu feh\u00e9rj\u00e9je az Antennapedia feh\u00e9rj\u00e9hez hasonl\u00f3an m\u0171k\u00f6dik, ha Drosophila melanogasterbe<\/em> juttatt\u00e1k \u0151ket. P\u00e9ld\u00e1ul, ha a Drosophila melanogaster<\/em> l\u00e1rv\u00e1ban t\u00faltermeltetik az Antp feh\u00e9rj\u00e9t, a kikel\u0151 legyek cs\u00e1p helyett l\u00e1bakat viselnek majd, ez egy k\u00f6zismert fenot\u00edpus. Ha ugyan\u00edgy t\u00faltermeltetik az ecetmuslica Ftz feh\u00e9rj\u00e9j\u00e9t, a cs\u00e1pok cs\u00e1pok maradnak. Azonban, ha a Tribolium castaneum<\/em> nev\u0171 bog\u00e1r Ftz feh\u00e9rj\u00e9j\u00e9t termeltett\u00e9k t\u00fal ugyan\u00edgy, a kikel\u0151 legyek cs\u00e1pjai helyett l\u00e1bak n\u0151ttek, b\u00e1r ez a fenot\u00edpus gyeng\u00e9bb volt, mint az Antp t\u00faltermel\u00e9s\u00e9vel kapott, de ez az Ftz ortol\u00f3g m\u00e9g k\u00e9pes valamilyen m\u00e9rt\u00e9kig helyettes\u00edteni az Antp feh\u00e9rj\u00e9t.<\/p>\n

Az ismert, hogy ha egy ecetmuslica embri\u00f3ban t\u00faltermeltetik az Ftz feh\u00e9rj\u00e9t, a testszelv\u00e9nyek k\u00f6z\u00fcl hi\u00e1nyozni fognak azok a szelv\u00e9nyek, amelyek a vad t\u00edpus\u00fa \u00e1llatban nem fejezik ki az Ftz feh\u00e9rj\u00e9t. Az Antp \u00e9s az Scr t\u00faltermeltet\u00e9se nyom\u00e1n semmilyen hasonl\u00f3 hat\u00e1st sem tapasztaltak. Viszont ha t\u00faltermeltetik a T. castaneum<\/em> Ftz ortol\u00f3gj\u00e1t, hasonl\u00f3 fenot\u00edpust mutat, mint a D. melanogaster<\/em> Ftz feh\u00e9rj\u00e9je, csak gyeng\u00e9bbet. Ebb\u0151l a k\u00eds\u00e9rletb\u0151l az l\u00e1tszik, hogy a Tc-Ftz feh\u00e9rje nem egyszer\u0171en egy homeotikus feh\u00e9rje, valamilyen m\u00e9rt\u00e9kig k\u00e9pes helyettes\u00edteni a Dm-Ftz feh\u00e9rj\u00e9t is, teljesen olyan, mint egy \u00e1tmeneti alak a tiszt\u00e1n homeotikus m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u0171 \u0151si Ftz \u00e9s a tiszt\u00e1n szegment\u00e1ci\u00f3s m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u0171 Dm-Ftz k\u00f6z\u00f6tt.<\/p>\n

A mi szempontunkb\u00f3l a Dm-Ftz feh\u00e9rje (a Drosophila meanogaster<\/em> Fushi tarazu feh\u00e9rj\u00e9je) k\u00e9t szakasza b\u00edr k\u00fcl\u00f6n\u00f6s fontoss\u00e1ggal: Az LXXLL mot\u00edvum, ami lehet\u0151v\u00e9 teszi, hogy komplexet k\u00e9pezzen a az Ftz-F1 feh\u00e9rj\u00e9vel, ez sz\u00fcks\u00e9ges a pair-rule m\u0171k\u00f6d\u00e9shez.\u00a0 Az YPWM mot\u00edvum pedig a homeotikus feh\u00e9rj\u00e9k m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9hez sz\u00fcks\u00e9ges, ezzel k\u00e9pes komplexet k\u00e9pezni az Extradenticle nev\u0171 feh\u00e9rj\u00e9vel, ez a Dm-Ftz feh\u00e9rj\u00e9ben m\u0171k\u00f6d\u00e9sk\u00e9ptelen, v\u00e9lhet\u0151leg ez\u00e9rt nem m\u0171k\u00f6dik HOX feh\u00e9rjek\u00e9nt, b\u00e1r a homeodom\u00e9nje megvan \u00e9s ugyan\u00fagy k\u00e9pes k\u00f6tni a DNS \u2013t, mint a HOX feh\u00e9rj\u00e9k. A T. castaneum<\/em> Ftz ortol\u00f3gja \u00e9p YPWM mot\u00edvumot hordoz, nem meglep\u0151 m\u00f3don homeotikus feh\u00e9rjek\u00e9nt tud is m\u0171k\u00f6dni. Ha a Dm-Ftz feh\u00e9rj\u00e9ben vissza\u00e1ll\u00edtott\u00e1k az YPWM mot\u00edvumot, az is homeotikus feh\u00e9rjek\u00e9nt m\u0171k\u00f6d\u00f6tt. Ez a k\u00e9t r\u00f6vid aminosavszekvencia v\u00e1ltoz\u00e1sa felel\u0151s az Ftz feh\u00e9rje m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9nek megv\u00e1ltoz\u00e1s\u00e1\u00e9rt.<\/p>\n

Az \u0151si YPWM mot\u00edvum m\u00e1r eg\u00e9szen m\u00e1s k\u00e9pet mutat. Mivel megtal\u00e1lhat\u00f3 a vizsg\u00e1lt homeotikus feh\u00e9rj\u00e9kben is (Antp, Scr), v\u00e9lhet\u0151leg az \u0151si Ftz feh\u00e9rj\u00e9ben ez megvolt \u00e9s k\u00e9s\u0151bb az evol\u00faci\u00f3 sor\u00e1n v\u00e1ltozott meg t\u00f6bbsz\u00f6r is, egym\u00e1st\u00f3l f\u00fcggetlen\u00fcl. Az\u00e9rt nevezik \u0151ket degener\u00e1ltnak az \u00e1br\u00e1n, mert hasonl\u00edtanak ugyan a konszenzusszekvenci\u00e1ra, \u00e1m nem t\u0171ntek el teljesen, csak cs\u00f6kkent az Extredenticle k\u00f6t\u0151 k\u00e9pess\u00e9g\u00fck. Az\u00e9rt gondolj\u00e1k, hogy minden ilyen esem\u00e9ny egyedi mut\u00e1ci\u00f3 eredm\u00e9nye, mert minden egyes degener\u00e1lt YPWM szekvencia m\u00e1sban t\u00e9r el a konszenzusszekvenci\u00e1t\u00f3l, r\u00e1ad\u00e1sul k\u00f6zeli rokon fajokban elt\u00e9r a feh\u00e9rje ezen szakasza.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

E mellett megv\u00e1ltozott a Dm-Ftz kifejez\u0151d\u00e9si mint\u00e1zata is, egyetlen szelv\u00e9nyr\u0151l h\u00e9t pair-rule s\u00e1vra. Ugyanezt a s\u00e1vozott kifejez\u0151d\u00e9si mint\u00e1zatot mutatja a az el\u0151bb eml\u00edtett T. castaneum <\/em>bog\u00e1r Tc-Ftz feh\u00e9rj\u00e9je \u00e9s a m\u00e9zel\u0151 m\u00e9h Am-Ftz feh\u00e9rj\u00e9je, \u00e1m p\u00e9ld\u00e1ul a Schistocerca gregaria <\/em>nev\u0171 s\u00e1sk\u00e1ban hi\u00e1nyzott ez a s\u00e1vos kifejez\u0151d\u00e9s. A g\u00e9n kifejez\u0151d\u00e9s\u00e9ben bek\u00f6vetkezett v\u00e1ltoz\u00e1sok\u00e9rt nyilv\u00e1nval\u00f3an a szab\u00e1lyoz\u00f3elemeinek a v\u00e1ltoz\u00e1sai felel\u0151sek. Hogy felrajzolhass\u00e1k a Fushi tarazu feh\u00e9rje evol\u00faci\u00f3s t\u00f6rt\u00e9net\u00e9t, sz\u00e1mos ma \u00e9l\u0151 \u00edzeltl\u00e1b\u00faban vizsg\u00e1lt\u00e1k meg az Ftz feh\u00e9rje m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9t, \u00edgy h\u00fasz aminosavszekvenci\u00e1b\u00f3l indult ki a vizsg\u00e1lat.\u00a0 Mint az \u00e1br\u00e1r\u00f3l l\u00e1tszik az LXXLL mot\u00edvum valahol a Holometabola csoport \u0151s\u00e9ben alakulhatott ki, a vizsg\u00e1lt bogarakban, h\u00e1rty\u00e1ssz\u00e1rny\u00faakban \u00e9s k\u00e9tsz\u00e1rny\u00faakban is megtal\u00e1lhat\u00f3, a t\u00f6bbi \u00edzeltl\u00e1b\u00faban viszont nem, a v\u00edzibolha nevezetes kiv\u00e9tel\u00e9vel. Itt azonban sajnos nem \u00e1llnak rendelkez\u00e9s\u00fcnkre funkcion\u00e1lis vizsg\u00e1latok, \u00fagyhogy legf\u00f6ljebb tal\u00e1lgatni lehet a szerep\u00e9t illet\u0151en.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Ezek alapj\u00e1n f\u00f6lrajzolhat\u00f3 a Fushi tarazu feh\u00e9rje evol\u00faci\u00f3s t\u00f6rt\u00e9nete: Egy \u0151si HOX g\u00e9n duplik\u00e1ci\u00f3j\u00e1val l\u00e9trej\u00f6tt a ma ismert Antp \u00e9s Ftz feh\u00e9rj\u00e9k \u0151se. Az ftz<\/em> g\u00e9n szab\u00e1lyoz\u00f3elemei megv\u00e1ltoztak, lecs\u00f6kkent az expresszi\u00f3ja, \u00edgy \u00e9letk\u00e9pesek maradtak a k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 Ftz all\u00e9lek, nem nehezedett r\u00e1juk olyan er\u0151s szelekci\u00f3s nyom\u00e1s. Ezek ut\u00e1n kialakult benne az Ftz-F1 k\u00f6t\u0151 mot\u00edvum, \u00edgy lehet\u0151v\u00e9 v\u00e1lt, hogy szegment\u00e1ci\u00f3s feh\u00e9rjek\u00e9nt m\u0171k\u00f6dj\u00f6n, majd beszerezte a szelv\u00e9nyezett kifejez\u0151d\u00e9shez sz\u00fcks\u00e9ges szab\u00e1lyoz\u00f3elemeket is, innent\u0151l m\u00e1r pair-rule g\u00e9nk\u00e9nt m\u0171k\u00f6d\u00f6tt. Ennek a folyamatnak az \u00e1tmeneti \u00e1llom\u00e1sai ma is megtal\u00e1lhat\u00f3ak minden elk\u00e9pzelhet\u0151 v\u00e1ltozatban, l\u00e1that\u00f3an \u00e9letk\u00e9pes j\u00f3sz\u00e1gokban.<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\n

Heffera A., Shultza J. W., Pick L. (2010): Surprising flexibility in a conserved Hox transcription factor over 550 million years of evolution; PNAS 2010 okt 4. (Epub ahead of print)
L\u00f6hrhr U.,Yussa M., Pick L. (2001): Drosophila fushi tarazu: a gene on the border of homeotic function; Current Biology 11:1403\u20131412<\/span><\/p>\n

Sexcomb<\/span>
<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Nem akarom elvenni dolphin kenyer\u00e9t, de nem tudtam meg\u00e1llni, hogy bele ne kont\u00e1rkodjak a HOX g\u00e9nekbe, hiszen nemr\u00e9g egy roppant \u00e9rdekes k\u00f6zlem\u00e9ny jelent meg. Azt ugye tudjuk, hogy a HOX g\u00e9nek alak\u00edtj\u00e1k ki a testszelv\u00e9nyek k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9geit, ezen g\u00e9nek term\u00e9kei transzkripci\u00f3s … Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz…. →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-5005952","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5005952","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5005952"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5005952\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5005952"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5005952"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5005952"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}