Homeobox ortodentyczny 2

OTX2
Protein OTX2 PDB 2dms.png
Dostępne konstrukcje
WPB Wyszukiwanie ortologów:
Identyfikatory
, CPHD6, MCOPS5, Orthodenticle homeobox 2
identyfikatory zewnętrzne
ortologi
Gatunek Człowiek Mysz
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNA)

RefSeq (białko)

Lokalizacja (UCSC)
PubMed search
Wikidane
Wyświetl/edytuj człowieka Wyświetl/edytuj mysz

Białko homeobox OTX2 jest białkiem , które u ludzi jest kodowane przez gen OTX2 .

Funkcjonować

Ten gen koduje członka podrodziny bicoid czynników transkrypcyjnych zawierających homeodomenę . Zakodowane białko działa jako czynnik transkrypcyjny i odgrywa rolę w rozwoju mózgu i narządów zmysłów. Podobne białko u myszy jest wymagane do prawidłowego rozwoju przodomózgowia. Dla tego genu zidentyfikowano dwa warianty transkryptu kodujące różne izoformy. Mogą istnieć inne alternatywne warianty składania, ale ich sekwencje pełnej długości nie zostały określone.

Otx2 to grupa genów homeoboksów, które są zwykle opisywane jako główny organizator w prymitywnym etapie rozwoju embrionalnego. Wykazano, że Otx2, które jest kodowanym białkiem pełniącym rolę czynnika transkrypcyjnego, bierze udział w regionalnym modelowaniu śródmózgowia i przodomózgowia . Ta grupa genów wykazuje późniejszy wpływ na tworzenie narządów zmysłów, przysadki mózgowej , szyszynki , ucha wewnętrznego , oka i nerwu wzrokowego . Otx2 nie tylko odgrywa znaczącą rolę w rozwoju tego obszaru, ale także pomaga w zapewnieniu, że siatkówka i mózg pozostaną nienaruszone. Ta grupa genów odgrywa ogromną rolę w rozwoju i nieprawidłowa ekspresja może mieć szkodliwy wpływ na płód . Mutacje Otx2 były również związane z drgawkami, opóźnieniami rozwojowymi, niskim wzrostem, nieprawidłowościami strukturalnymi przysadki mózgowej i wczesnym początkiem zwyrodnienia siatkówki. „ Nokaut ” na grupie genów Otx2 przeprowadzono, aby zobaczyć, jaki wpływ będzie miał na dorosłą siatkówkę. Stwierdzono, że bez ekspresji genu Otx2 następowała powolna degeneracja komórek fotoreceptorów w tym obszarze. W ten sposób udowodniono, że geny homeoboksu Otx2 są niezbędne do powstania zdolnego do życia zarodka.

Otx-2 jest niezbędny do rozwoju siatkówki, dojrzewania siatkówki i określenia losu fotoreceptorów. Badania na myszach wykazały, że rozwój siatkówki jest regulowany w sposób specyficzny dla typu i stadium komórki przez siedem modułów cis-regulatorowych Otx2. Trzy z tych cis-regulatorowych modułów, O5, O7 i O9 wskazują na trzy różne ekspresje komórkowe Otx2. Wygenerowano linię myszy „knockin”, w której Crx (homeoproteina z rodziny Otx) została zastąpiona przez Otx2 i odwrotnie, w celu zbadania zastępowalności funkcjonalnej. Stwierdzono, że Crx i Otx2 nie mogą być substytucyjne w rozwoju fotoreceptorów. Wysokie poziomy Otx2 indukują los komórek fotoreceptorów, ale nie los komórek dwubiegunowych. Niski poziom Otx2 upośledza dojrzewanie i przeżycie komórek dwubiegunowych. Badania na kurczakach potwierdziły funkcjonalną rolę Otx2 w określaniu fotoreceptorów. Otx2 tłumi również określone losy siatkówki (takie jak podtypy zwojów siatkówki i komórki poziome) komórek siostrzanych, aby promować specyfikację fotoreceptorów.

Znaczenie kliniczne

Otx2 ulega ekspresji w mózgu, uchu, nosie i oku oraz w przypadku mutacji; może prowadzić do znacznych nieprawidłowości i zaburzeń rozwojowych. Mutacje w OTX2 mogą powodować choroby oczu, w tym brak oka i mikroftalmię . Oprócz anoftalmii i mikroftalmii obserwowano również inne nieprawidłowości, takie jak aplazja nerwu wzrokowego, hipoplazja skrzyżowania nerwów wzrokowych i dysplastyczne gałki oczne. Inne defekty, które występują z powodu mutacji genu Otx2, obejmują nieprawidłowości przysadki mózgowej i upośledzenie umysłowe. Nieprawidłowa struktura i/lub funkcja przysadki wydaje się być najczęstszą cechą związaną z mutacjami Otx2.

Otx2 reguluje również dwa inne geny, Lhx1 i Dkk1, które również odgrywają rolę w morfogenezie głowy. Otx2 jest wymagane podczas wczesnego formowania się zarodka, aby zainicjować ruch komórek w kierunku obszaru przedniego i ustanowić przednią endodermę trzewną . W przypadku braku Otx2 ruch ten może być utrudniony, co można przezwyciężyć poprzez ekspresję Dkk1, ale nie zapobiega to rozwojowi wad obcięcia głowy u zarodka. Brak Otx2 i zwiększona ekspresja Lhx1 może również prowadzić do poważnego obcięcia głowy.

Wykazano, że nadmierna ekspresja Otx2 może prowadzić do złośliwych guzów mózgu u dzieci zwanych rdzeniakami .

Duplikacja OTX2 bierze udział w patogenezie mikrosomii połowiczej twarzy .

U myszy brak Otx2 hamuje rozwój głowy. Te „znokautowane” myszy, którym nie udaje się uformować głowy, mają defekty gastrulacji i umierają w połowie ciąży z poważnymi anomaliami mózgu.

Rola Otx2 w wizualnej plastyczności

Niedawne badania zidentyfikowały homeoproteinę Otx2 jako możliwego molekularnego „posłańca”, który jest niezbędny dla plastyczności wizualnej opartej na doświadczeniu w okresie krytycznym . Początkowo zaangażowany w formowanie głowy embrionalnej, Otx2 ulega ponownej ekspresji podczas krytycznego okresu szczurów (> P23) i reguluje dojrzewanie interneuronów GABAergicznych (komórek PV) eksprymujących parwalbuminę , które kontrolują początek plastyczności okresu krytycznego . Ciemne wychowanie od urodzenia i wyłuszczenie obuoczne szczurów skutkowało zmniejszoną ekspresją komórek PV i Otx2, co sugeruje, że białka te są kierowane wrażeniami wizualnymi. Eksperymenty z utratą funkcji Otx2 opóźniały plastyczność dominacji oka poprzez upośledzenie rozwoju komórek fotowoltaicznych. Badania nad Otx2 i plastycznością wzrokową w okresie krytycznym są szczególnie interesujące dla badania nieprawidłowości rozwojowych, takich jak niedowidzenie . Należy przeprowadzić więcej badań w celu ustalenia, czy Otx2 można wykorzystać do terapeutycznego odzyskania plastyczności wzroku , aby pomóc niektórym niedowidzącym pacjentom.

Rola w biologii embrionalnych komórek macierzystych

Otx2 jest kluczowym regulatorem najwcześniejszych etapów różnicowania komórek ES. Ektopowa ekspresja Otx2 prowadzi komórki ES do różnicowania, nawet w obecności cytokiny LIF. Na poziomie molekularnym indukcja Otx2 częściowo kompensuje zmiany ekspresji genów indukowane przez nadekspresję Nanog przy braku LIF.

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Ten artykuł zawiera tekst z Narodowej Biblioteki Medycznej Stanów Zjednoczonych , która jest własnością publiczną .

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Orthodenticle_homeobox_2&oldid=1136370034 ”