ショウジョウバエギャップ遺伝子ナームの異所性発現ドメインによる濃度依存性パターン形成

個別の発現ドメインにおけるGAP遺伝子KNIRPS（KNI）の非対称分布は、ショウジョウバエ胚におけるペアルール遺伝子発現の縞模様のパターンに重要です。これらのドメインが形態形成活性の原因として機能するかどうかをテストするために、ペアルール遺伝子のStripe 2エンハンサーが均等なスキップ（EVE）を使用して、異所性の位置でKNIを発現させました。ストライプ2-kni発現コンストラクトを操作し、異なる挿入部位でトランスジェニックラインを調べると、一貫して異なるレベルと発現プロファイルを表示する一連の独立したラインが確立されました。個々のラインは、異所性発現のレベルとタイミングと相関するペアルールパターンの特定の混乱を示しました。これらの結果は、異所性ドメインが、ペアルール遺伝子を活性化または抑制できる胚の領域を指定する形態形成活性の源として作用することを示唆しています。標的遺伝子の特定の応答を決定するために、発現のレベルとタイミング、タンパク質拡散が重要であるという証拠が提示されています。

The asymmetric distribution of the gap gene knirps (kni) in discrete expression domains is critical for striped patterns of pair-rule gene expression in the Drosophila embryo. To test whether these domains function as sources of morphogenetic activity, the stripe 2 enhancer of the pair-rule gene even-skipped (eve) was used to express kni in an ectopic position. Manipulating the stripe 2-kni expression constructs and examining transgenic lines with different insertion sites led to the establishment of a series of independent lines that displayed consistently different levels and developmental profiles of expression. Individual lines showed specific disruptions in pair-rule patterning that were correlated with the level and timing of ectopic expression. These results suggest that the ectopic domain acts as a source for morphogenetic activity that specifies regions in the embryo where pair-rule genes can be activated or repressed. Evidence is presented that the level and timing of expression, as well as protein diffusion, are important for determining the specific responses of target genes.