The Cell まとめノート #21 "Development of Multicellular Organisms"

Chapter21 "Development of Multicellular Organisms"のまとめ。

何が書いてあるか

21-1 "OVERVIEW OF DEVELOPMENT"

・動物の発生は，胚の細胞が互いに異なるものになり，ますます複雑な構造に自身を整理する自己組織化のプロセスである。

・発生は，まず単一の受精卵から始まり，卵割により胚盤胞を形成する。

・初期の胚において，原腸陥入によって外胚葉，中胚葉，内胚葉を生成し，それぞれが臓器のもととなる。

・発生が進み分化するにつれて，細胞はその位置や相互作用によって専門化され，細胞記憶を通じてそれぞれの細胞に永続的な影響を与える。

・モルフォゲンとは，発生の際に局在する発生源から濃度勾配を持って発せられ形態形成に関わる物質である。

・隣り合う細胞に同じ過程をたどらないように信号を送る「側方抑制」によって，互いに異なる細胞になる。

21-2 "MECHANISMS OF PATTERN FORMATION"

・ツメガエルでは，卵子の極性と精子の進入部位によって胚軸が設定され，TGFβファミリータンパク質Nodalによって勾配が生成されることで，動物-植物軸に沿った過程をたどる。

・ショウジョウバエの胚のパターンは，母性効果遺伝子によって開始され，卵と初期胚で転写調節因子の勾配分布を設定することによって決まる：例；A-P軸に沿ったBicoidタンパク質

・ギャップ遺伝子，ペアルール遺伝子，およびセグメントポラリティー遺伝子の，3つの分節遺伝子のクラスは、相互作用により胚の分節化ボディープランを確立させる。

・ホメオティック遺伝子とは，、胚発生の初期において組織の前後軸および体節を決定する遺伝子である。

・背腹側（D-V）軸に沿っても，シグナル伝達の勾配が設定される：例；Tool

・筋肉細胞におけるMyoD/ミオジェニンファミリーや，神経細胞におけるAchaete/Scute転写調節因子など，転写調節因子は特定の細胞型の形成を制御している。

・細胞間の間隔のパターンは，Notchシグナル伝達経路の活性化と隣接細胞での阻害によって形成される。

21-3 "DEVELOPMENTAL TIMING"

・分節時計とは，負のフィードバックループにより遺伝子発現の時間的振動を生じさせ，空間的に周期的な構造を生成する機構である：例；脊椎動物Hes遺伝子

・マイクロRNAには，特定のmRNAの翻訳をブロックしたり分解を促進したりすることで，発生の遷移をシャープにしているものがある。

・植物における春化では，長期的な寒さによって春にのみ開花するようにクロマチンの変化を誘導する。

21-4 "MORPHOGENESIS"

・始原生殖細胞を含む多くの移動細胞は，受容体CXCR4とそのリガンドCXCL12に依存する走化性によって誘導される。

・選択的な細胞間接着はカドヘリンによって媒介され，反発はephrin-Ephシグナリングによって駆動される。

・肺の気道のような精巧な分岐構造は，分岐形態形成と呼ばれるプロセスにおいて，上皮芽細胞とそれが侵入する間葉系細胞との間で双方向のシグナル伝達を介して生成される。

・上皮管や小胞は様々な方法で発生するが，ほとんどは神経管の形成のように，上皮の一部を巻き上げたり切り離したりすることで発生します。

21-5 "GROWTH"

・動物やその器官の大きさは大きく異なり，細胞の大きさと数に依存しており，それぞれ細胞の成長と細胞分裂によって増加する。

・成長因子によって，特定の細胞の増殖や分化を促進する。

21-6 "NEURAL DEVELOPMENT"

・神経細胞が生成されると，軸索および樹状突起が伸長しシナプスが形成されて，神経回路形成が行われる。

・軸索と樹状突起は，シグナル分子への反応として成長円錐を介して成長する。

・神経系の多くの部分では，あるニューロンの配列を別のニューロンに順に投影したトポグラフィックマップが設定されている。

・神経筋接合部などのシナプスの形成には，標的細胞と成長円錐体との間の往復シグナル伝達が関与している。

ノート

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