Экспрессия генов Hox-кластера в раннем личиночном развитии морского ежа Strongylocentrotus intermedius (Echinodermata, Echinoidea)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведена количественная оценка экспрессии 11-ти генов Hox-кластера морского ежа Strongylocentrotus intermedius (SiHox1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9/10, 11/13a, 11/13b, 11/13c) в личинках ранних стадий развития: бластулы – 13 часов после оплодотворения (ч.п.о.), гаструлы – 35 ч.п.о., стадии призмы – 46 ч.п.о., эхиноплютеусов – 4 и 9 суток п.о. На стадии бластулы экспрессируются гены SiHox-7, 11/13b и 11/13c; для последнего ранняя активация отмечена впервые для правильных морских ежей. На стадиях гаструлы и призмы наблюдается очень низкий уровень экспрессии. На стадии плютеуса происходит резкое усиление экспрессии всех генов Hox-кластера. Обсуждаются нарушения временнóй колинеарности при экспрессии Hox-генов у иглокожих.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. В. Агеенко

ФГБУН “Национальный научный центр морской биологии имени А.В. Жирмунского” Дальневосточного отделения Российской академии наук (ННЦМБ ДВО РАН)

Email: olga_ejova@mail.ru
Россия, Владивосток

О. В. Ежова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: olga_ejova@mail.ru

Биологический факультет

Россия, Москва

К. В. Киселев

ФГБУН “Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии” ДВО РАН (ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН)

Email: olga_ejova@mail.ru
Россия, Владивосток

А. И. Лукиных

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: olga_ejova@mail.ru

Биологический факультет

Россия, Москва

В. В. Малахов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: olga_ejova@mail.ru

Биологический факультет; академик РАН

 

Россия, Москва

Список литературы

  1. Peterson K.J., Arenas-Mena C., Davidson E.H. The A/P axis in echinoderm ontogeny and evolution: evidence from fossils and molecules // Evolution and Development. 2000. Vol. 2. No. 2. P. 93–101.
  2. Рожнов С.В. Переднезадняя ось иглокожих и перемещение рта в их историческом и индивидуальном развитии // Изв. РАН. Сер. биол. 2012. № 2. C. 203–212.
  3. Wada H., Garcia-Fernàndez J., Holland P.W. Colinear and segmental expression of amphioxus Hox genes // Developmental Biology. 1999. Vol. 213. No. 1. P. 131–141.
  4. David B., Mooi R. How Hox genes can shed light on the place of echinoderms among the deuterostomes // EvoDevo. 2014. Vol. 5. 22.
  5. Martinez P., Rast J.P., Arenas-Mena C., et al. Organization of an echinoderm Hox gene cluster // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. Vol. 96. P. 1469–1474.
  6. Cameron R.A., Rowen L., Nesbitt R., et al. Unusual gene order and organization of the sea urchin Hox cluster // J. Exp. Zool. B: Mol. Dev. Evol. 2006. Vol. 306. P. 45–58.
  7. Mito T., Endo K. PCR survey of Hox genes in the crinoid and ophiuroid: evidence for anterior conservation and posterior expansion in the echinoderm Hox gene cluster // Mol. Phylogenet. Evol. 2000. Vol. 14. No. 3. P. 375–388.
  8. Aronowicz J., Lowe C.J. Hox gene expression in the hemichordate Saccoglossus kowalevskii and the evolution of deuterostome nervous systems // Integr. Comp. Biol. 2006. Vol. 46. P. 890–901.
  9. Freeman R. Ikuta T., Wu M., et al. Identical genomic organization of two hemichordate Hox clusters // Curr. Biol. 2012. Vol. 22. No. 21. P. 2053–2058.
  10. Arenas-Mena C., Martinez P., Cameron R.A., et al. Expression of the Hox gene complex in the indirect development of a sea urchin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. Vol. 95. P. 13062–13067.
  11. Tsuchimoto J., Yamaguchi M. Hox expression in the direct-type developing sand dollar Peronella japonica // Dev. Dyn. 2014. Vol. 243. P. 1020–1029.
  12. Ageenko N.V., Kiselev K.V., Odintsova N.A. Expression of pigment cell-specific genes in the ontogenesis of the sea urchin Strongylocentrotus intermedius // J. Evid.-Based Complementary Altern. Med. 2011. 730356.
  13. Tu Q., Cameron R.A., Worley K.C., et al. Gene structure in the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus based on transcriptome analysis // Genome Res. 2012. Vol. 22. No. 10. P. 2079–2087.
  14. Tu Q., Cameron R.A., Davidson E.H. Quantitative developmental transcriptomes of the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus // Dev. Biol. 2014. Vol. 385. No. 2P. 160–167.
  15. Angerer L.M., Dolecki G.J., Gagnon M.L., et al. Progressively restricted expression of a homeo box gene within the aboral ectoderm of developing sea urchin embryos // Genes Dev. 1989. Vol. 3. No. 3. P. 370–383.
  16. Dobias S.L., Zhao A.Z., Tan H., et al. SpHbox7, a new Abd-B class homeobox gene from the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus: insights into the evolution of hox gene expression and function // Dev. Dyn. 1996. Vol. 207. No. 4. P. 450–460.
  17. Kikuchi M., Omori A., Kurokawa D., et al. Patterning of anteroposterior body axis displayed in the expression of Hox genes in sea cucumber Apostichopus japonicus // Development Genes and Evolution. 2015. Vol. 225. No. 5. P. 275–286.
  18. Hara Y., Yamaguchi M., Akasaka K., et al. Expression patterns of Hox genes in larvae of the sea lily Metacrinus rotundus // Development Genes and Evolution. 2006. Vol. 216. No. 12. P. 797–809.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Личинки ранних стадий развития Strongylocentrotus intermedius, взятые для исследования: А – бластула, 13 ч.п.о., Б – гаструла, 35 ч.п.о., В – стадия призмы, 46 ч.п.о., Г – эхиноплютеус, 4 суток п.о., Д – эхиноплютеус, 9 суток п.о. Масштаб: 50 мкм.

Скачать (206KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Результаты количественной оценки экспрессии генов Hox-кластера Strongylocentrotus intermedius на ранних стадиях личиночного развития (в относительных единицах – о.е.).

Скачать (443KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025