ショウジョウバエにおける胚性頭部発達中の新しいセグメント極性遺伝子相互作用

ショウジョウバエ胚の幹では、セグメント極性遺伝子が最初にペアルール遺伝子によって活性化され、後に交差する相互作用の複雑なネットワークを通じて互いの発現を維持します。細胞運命の仕様にとって重要なこれらの相互作用は、各トランクセグメントで類似しています。セグメント極性遺伝子発現がトランクの外で異なる方法で確立されるかどうかを判断するために、発達中のヘッジホッグ（HH）、翼のない（WG）、および発達中のヘッドの各セグメントに刻まれた（EN）の調節を研究しました。前頭部での初期活性化モードと同様に、これらの遺伝子間の交差制御関係は、トランク内の関係とは大きく異なることを示しています。さらに、各ヘッドセグメントは、セグメント極性遺伝子相互作用のユニークなネットワークを示します。これらのセグメント固有の相互作用は、頭部形態形成に必要な高度な構造的多様性を指定するために進化したことを提案します。

In the trunk of the Drosophila embryo, the segment polarity genes are initially activated by the pair-rule genes, and later maintain each other's expression through a complex network of cross-regulatory interactions. These interactions, which are critical to cell fate specification, are similar in each of the trunk segments. To determine whether segment polarity gene expression is established differently outside the trunk, we studied the regulation of the genes hedgehog (hh), wingless (wg), and engrailed (en) in each of the segments of the developing head. We show that the cross-regulatory relationships among these genes, as well as their initial mode of activation, in the anterior head are significantly different from those in the trunk. In addition, each head segment exhibits a unique network of segment polarity gene interactions. We propose that these segment-specific interactions evolved to specify the high degree of structural diversity required for head morphogenesis.