Поиск и изучение транскрипционных факторов, регулирующих экспрессию гомеобоксного гена Xanf-1 в развитии головного мозга у шпорцевой лягушки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.03, кандидат биологических наук Мартынова, Наталья Юрьевна

• Мартынова, Наталья Юрьевна
• кандидат биологических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Мартынова, Наталья Юрьевна

Страница

Введение.

1. Литературный обзор

1.1 Нейральные индукторы и антинейрогенные факторы.

1.2 Регионализация нервной трубки.

1.3 Транскрипционные факторы, принимающие участие в ранней дорсо-вентральной регионализации нервной пластинки.

1.4 Антериорно-постериорная регионализация нервной пластинки.

1.5 Факторы, которые могут играть роль постеризующего сигнала в формировании ранней АП разметке нервной пластинки.

1.6 Роль вертикальной и планарной индукции в разметке нервной пластинки.

1.7 Пространственная модель АП разметки нервной пластинки.

1.8 Роль гомеобоксного гена Хаг^ 1 в раннем развитии переднего мозга у позвоночных.

1.9 Прицельный поиск транскрипционных регуляторов эмбриогенеза при помощи дрожжевой-одногибридной системы.

2. Результаты и их обсуждения

Подходы и модели, использованные в работе.

2.1 Поиск транскрипционных регуляторов гомеобоксного гена Xanfl.

2.1.1 Скрининг экспрессионной к ДНК библиотеки поздней гаструлы шпорцевой лягушки с помощью дрожжевой одно-гибридной системы.

2.1.2 Краткая характеристика идентифицированных транскрипционных факторов и анализ расположения их зон экспрессии по отношению к зоне экспрессии Xanf-1.

2.2 Изучение роли транскрипционных факторов FoxA4a/Pintallavis и Xvent2 в локализации экспрессии Xanf-1 в головной нейроэктодерме.

2. 2.1 Проверка способности белковых факторов FoxA4a/Pintallavis и Xvent2 связываться с регуляторным элементом промотора гена Xanf-1 in vitro.

2.2.2 Анализ влияния экзогенных факторов FoxA4a/Pintallavis и Xvent2 на экспрессию гена Xanf-1 в эмбрионах шпорцевой лягушки.

2.2.3 Проверка ингибирующего действия эндогенных факторов FoxA4a/Pintallavis и Xvent2 на ген Xanf-1.

2.2.4 Проверка гипотезы о непосредственном воздействии транскрипционных репрессоров FoxA4a/Pintallavis и Xvent2 на экспрессию гена Xanf-1.

2.2.5 Подавление экспрессии гена Xanf-1 в туловищной зоне нервной пластинки хорошо согласуется с активационно-трансформационной моделью нейральной индукции.

Выводы.

3. Экспериментальная часть

3.1.1. Реактивы.

3.1.2. Ферменты.

3.1.3. Лабораторное оборудование.

3.1.4. Лабораторные животные.

3.1.5. Буферы и растворы.

3.1.6. Микробиологические среды.

3.1.7. Предоставленные плазмиды.

3.1.8. Предоставленные dig-зонды.

3.2. Методы исследования.

3.2.1 Дрожжевая одно-гибридная система.

3.2.2 Метод торможения в геле ДНК-белковых комплексов(ЕМЗА).

3.2.3 Методы, использованные для приготовления ДНК-конструкций.

3.2.4. Приготовление конструкций для синтеза мРНК для микроинъекций . .88 3.2.5 Транскрипция in vitro.

3.2.6. Получение зародышей шпорцевой лягушки.

Микроинъекции синтетических мРНК в зародыши шпорцевой лягушки.

3.2.7. Блокирование экспрессии генов на уровне подавления трансляции эндогенной мРНК при помощи микроинъекций антисмысловых Морфолино Олигонуклеотидов (МО).

3.2.8. Синтез dig-меченых гибридизационных зондов.

3.2.9. Фиксация зародышей.

3.2.10. Гибридизация In situ.

Список сокращений.

Благодарности.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поиск и изучение транскрипционных факторов, регулирующих экспрессию гомеобоксного гена Xanf-1 в развитии головного мозга у шпорцевой лягушки»

Выяснение молекулярно-генетических механизмов раннего развития головного мозга - одна из фундаментальных задач функциональной геномики. Знание этих механизмов так же важно для понимания природы многих наследственных заболеваний у человека.

Среди всех отделов головного мозга в наименьшей степени изучены механизмы развития т.н. переднего мозга. Вместе с тем, выяснение именно этих механизмов крайне важно ввиду того, что передний мозг отвечает за высшие формы нервной деятельности, в том числе, за мышление у человека. Кроме того, передний мозг является одним из основных анатомических признаков, отличающих позвоночных животных от всех других организмов. Поэтому изучение механизмов его развития важно для понимания особенностей эволюции типа позвоночных животных в целом.

Эффективным подходом к решению указанной задачи может быть поиск и изучение функций регуляторных белков, определяющих пространственно-временное "расписание" дифференцировки клеток в зачатке переднего мозга.

Ранее, в группе молекулярных основ эмбриогенеза ИБХ РАН, был идентифицирован новый класс гомеодоменных транскрипционных факторов, Ап^ ответственных за наиболее раннюю стадию развития зачатка переднего мозга (2ага1зку е1 а1., 1992; 2ага1зку а1., 1995; Кагашкауа е1 а1., 1997). На модели эмбрионов шпорцевой лягушки было показано, что представитель данного класса транскрипционных факторов, ХапМ, играет ключевую роль в развитии зачатка переднего мозга, а искусственно вызванная активация Хап/-1 вне зоны его нормальной экспрессии - в передней части нервной пластинки -приводит к серьезным аномалиям переднего мозга (БаИаш & а1., 1998; Егшакоуа е1 а1., 1999).

В связи с этим, актуальной задачей является поиск и изучение функций специфических транскрипционных факторов, обеспечивающих строгую пространственную локализацию экспрессии Хап/-1 в границах будущего зачатка переднего мозга.

Поскольку решение данной задачи сопряжено со значительными трудностями, обусловленными, прежде всего, малыми размерами раннего зачатка переднего мозга и, как следствие, весьма низкой копийностью искомых транскрипционных факторов, актуальной технической задачей является разработка методики, позволяющей проводить систематический поиск таких факторов с помощью экспрессионных кДНК библиотек эмбриональных клеток.

Решение этих двух задач представляется важным не только для выяснения механизмов, контролирующих экспрессию одного из ключевых регуляторов дифференцировки переднего мозга, гена Хап/-1, но и с точки зрения разработки универсальных подходов к изучению механизмов регуляции экспрессии генов в индивидуальном развитии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Мартынова, Наталья Юрьевна, 2005 год

1. Зарайский А. Г. 2004. Изучение молекулярно-генетических механизмовразвития мозга на модели эмбрионов шпорцевой лягушки. Молекулярная биология, Т.38, № 1, с. 40-47

2. Казанская О.В., Ермакова Г.В., Паннезе М., Бончиннелли Е,

3. Зарайский, А.Г. (1998), Клонирование кДНК трех новыхгомеобокс-содержащих генов класса Anf из человека, курицы и испанского тритона. Ь'моорганмчес/сйл химия 24,186-193.

4. Amaya, E.,Musci,T.J., and Kirscher,M.W.(1991) Expression of adominant-negative mutant of the FGF receptor disrupts mesoderm formation in

6. Ang, S.-L., and Rossant, J. (1994). HNF-Зр is essential for node andnotochord formation in mouse development. Cell 78, 561-574.

7. Arend, D., and Niibler-Jang, K. (1994). Imversion of dorsoventral axis?1. Nature 311, 26.

8. Asano M, Emori Y, Saigo K, Shiokawa K., 1992, Isolation andcharacterization of a Xenopus cDNA which encodes a homeodomain highly homologous to Drosophila Distal-less. J Biol Chem. Mar 15;267(8):5044-7.

9. Barth, K. A., Wilson, S. W. (1995). Expression of zebrafish nkx2.2 isinfluenced by sonic hedgehog/vertebrate hedgehog-1 and demarcates a zone of neuronal differentiation in the embryonic forebrain. Development 111, 1755-1768.

10. Basler, k., Edlund, Т., Jessel, T.M., and Yamada, T. (1993). Control of cellpattem in the neural tube: Regulation of cell differentiation by dorsalin-1, a novel

11. TGPp family member. Cell 1Ъ, 687-702.

12. Bauer, D.V., Huang, S., Moody, S.A. (1994). The cleavage stage origin of

13. Spemann's Organizer: analysis of the movements of blastomere clones beforeand during gastrulation in Xenopus. jDeve/opmew/120, 1179-89

14. Bayramov AV, Martynova NY, Eroshkin FM, Ermakova GV, Zaraisky

15. AG., 2004, The homeodomain-containing transcription factor X-nkx-5.1 inhibitsexpression of the homeobox gene Xanf-1 during the Xenopus laevis forebrain development.MecA Dev. Dec;121(12):1425-41.

16. Bellefroid, E. D., Kobbe, A., Gruss, P., Pieler, Т., Gurdon, J.B.,

17. Papalopulu, N. (1998).Xiro3 encodes a Xenopus homolog of the Drozophila1.oquois genes and functions in neural specification. EMBOJ. 17.191-203.

18. Bosse, A., Zulch, A., Becker, M. В., Torres, M., Gomes-Srarmeta, J.L.,

19. Modolell, J., Gruss, P. (1997). Identification of the vertebrate Iroquos homeoboxgene family with overlapping expression during early development of the nervous system. MecA. Dev. 67. 169-181.

20. Brewster, R., Lee, J., Ruiz I Altaba, A.(1998).Gli/Zic factors pattern theneural plate by defining domains of cell differentiation. Nature 393, 579-583.

21. Byrd, C.A., and Burd, G.D. (1993) The quantitative relationship betweenolfactory axons and mitral/tufted cells in developing Xenopus With partially deafferented olfactory bulbs. J. Neurobiol.24, 1229-1242.

22. Chen, Y.-P., Huang, Y., and Solursh, M. (1994). A concentration gradientof retinoids in the early Xenopus laevis embrio. Dev. Biol. 161, 70-76.

23. Chiang, C , Litingtung, Y., Lee, E., Young, K. E., Corden, J. L., Westhal,

24. H. and Beachy, P.A. (1996). Cuclopia and defective axial pattering in micelacking Sonic hedgehog gene function. Nature 383, 407-413.

25. Chitnis, A., Mntner C. (1996). Sensitivity of proneural genes to lateralinhibition affects the pattern of primary neurons mXenopus embryos. Development 122,2295-2301.

26. Chitnis, A. (1999). Control of neurogenesis-lessons from frog, fish and flies.

27. Current Opinion in Neurobiology 9, 18-25.

28. Chitnis, A., Henrique, D., Lewis, J., Ish-Horowicz, D., and Kintler, C.(1995). Primary neurogenesis mXenopus embrios regulated by a homologue of

29. Drosophila neurogenesis gene Delta. Nature Ъ1?>, 761-766.

30. Chow, R.L., Altmann, C. R., Lang, R. A., and Haemmati-Brivanlou, A.(1999), Pax6 induces ectopic eyes in a vertebrate. Development 126,4213-4222.

31. Cho KW, Blumberg B, Steinbeisser H, De Robertis EM.

32. Molecular nature of Spemann's organizer: the role of the Xenopus homeobox genegoosecoid.Ce//67:1111-20.

33. Cox, W. G., and Hemmati-Brivanlou, A. (1995). Caudalization of neuralfate by tissue recombination and bFGF. Development 121, 4349-4358.

34. Couly, G. and Le Dourin, N.M. (1988). The fate map of the cephalic neuralprimordium at the presomitic to the 3-somite stage in the avian embryo.

35. Development 103, Supplement, 101-113.

36. Crossley, P. H., Martinez, S. and Martin, G. R. (1996). Midbraindevelopment induced by FGF8 in the chick embryo. Nature 380, 66-68.

37. Cohen SM, Jurgens G., 1989, Proximal-distal pattern formation in

38. Drosophila: cell autonomous requirement for Distall-less gene activity in limbdevelopment. EMBO J, 8, 2045-2055

39. Cunliffe, v., and Smith, J. C. (1994). Specification of mesodermal pattern in

40. Xenopus laevis by interaction between Brachiyry, noggin, and Xwnt-8. EMBO J.13, 349-359.

41. Diakoku, S., Chikamori, M., Adachi, Т., Okamura, Y., Nishiyama, T. and

42. Tsurio, Y. (1983). Ontogenesis of hзфothalamic immunoreactive ACTH cells invivo and in vitro: role of Rathke's pouch. Dev. Biol. 97, 81-88.

43. Dale, L., Howes, G., Price, B.M. J., and Smith J. С (1992). Bonemorfogenetic protein 4: A ventralizing factor in early Xenopus development. 1. Development 115, 573-585.

44. Davidson, D. R., and Hill, R. E. (1991). Msh-like genes: A family ofhomeobox genes with wide- ranging expression during vertebrate development.

46. Dattani M. Т., Martinez-Barbera J. P., Thomas P. Q., Brickman J. M.,

47. Gupta R., Mortensson I. L., Toresson H., Fox M., Wales J. K., Hindmarsh P.

48. C, Krauss S., Beddington R. S. and Robinson I. C , 1998. Mutations in thehomeobox gene HESXl/Hesxl associated with septo-optic dysplasia in human and mouse. Nat. Genet. 19, 125-133.

49. Dirksen ML, Mathers P, Jamrich M., 1993, Expression of a Xenopus

50. Distal-less homeobox gene involved in forebrain and cranio-facial development.

52. De Robertis, E. M., and Sasai, Y. (1996). A common plan for dorso-ventralpatterning in Bilateria. Nature 380, 37-40,

53. De Robertis E.M. and Kuroda H. (2004). Dorsal-Ventral patterning andneural induction in Xenopus embrios. Ann.Rev.Cell Dev.Biol.2004.20:258-308

54. Deschet, K., Bourrat, F., Chourrout, D., Joly, J.S. (1998). Expressiondomain of the medaca ( Oryzias latipes) 01-Gsh 1 gene are reminiscent of those of clustered and orphan homeoboxes genes. Dev. Genes Evol. 208. 235-244.

55. Dirksen, M. L., and Jamrich, M. (1992). A novel,activin-inducible,blastopore lip- specific gene of Xenopus laevis contains a fork-head DNA binding domain. Genes Dev. 6, 599-608.

56. Doniach, T. (1993), Planar and vertical induction of anterioposterior patternduring the development of the amphibian central nervous system. J. Neurobiol. 24, 1256-1275.

57. Doniach, T. (1995). Basic FGF as induscer of anteroposterior neural pattern.1. Ce//83, 1067-1070.

58. Eagleson, G., Ferreiro, B. and Harris, W. A. (1995). Fate of anterior neuralridge and morphogenesis oiibQ Xenopus forebrain. J. Neurobiol. 28, 14158.

59. Echelard, Y., Epstein, D.J., St-Jacques, В., Shen, L., Mohleer, J.,

60. McMahon, J. A., and McMahon, A. P. (1993). Sonic hedgehog, a member of afamily of putative signaling molecules, is implicated in the regulation of CNS polarity. Ce//75, 1417-1430.

61. Ekker, M., Akimenko M.A., AUende, M.L., Smith, R., Droin, G.,1.ngille, R. M., Weinberg, E.S., Westerfield, M. (1997). Relationship among msx gme structure and function in zebrafish and other vertebrates. Mol. Biol. Evol. 14,1008-1022.

62. Ekker, S.C., Mc Grew, L. L., Lai, C.-J., Lee, J. J., von Kessler, D. P.,

63. Moon, R. Т., and Beachy, P. A. (1995), Disting expression and shared activitiesof members of the hedgehog gene family of Xenopus laevis. Development 121, 2337-2347.

64. Ermakova, G. V., Alexandrova, E.M., Kazanskaya, O. V., Vasiliev, O. L.,

65. Smith, M. W., and Zaraisky, A.G. (1999). The homeobox gene, Xanf-l cancontrol both neural differentiation and pattering in the presumptive anterior neuroectoderm of iheXenopus laevis embryo. Development 126,4513-4523.

66. Eroshkin F, Kazanskaya O, Martynova N, Zaraisky A., 2002.

67. Characterization of cis-regulatory elements of the homeobox gene Xanf-l. Gene285, 279-286.

68. Fainsod, A., Steibeisser, H., and De Robertis, E. M. (1994). On thefunction of BMP-4 in patterning the marginal zone of the Xenopus embrio. EMBO 1. J. 13,5015-5025.

69. Fan, C.-M., Porter, J. A., Chiang, C, Chang, D. Т., Beachy, P. A., and

70. Tessier- Lavigne, M. (1995). Long-range sclerotome induction by sonichedgehog: Direct role of the amino- terminal cleavage product and modulation by the cyclic AMP signaling pathway. Cell 81, 457-465.

71. Fekany, K., Yamanaka, Y., Leung, Т., Sirotkin, H. I., Topczewski, J.,

72. Gates, M. A., Hibi, M., Renucci, A., Stemple, D., Radbill, A., et al. (1999). Thezebrafish bozozok locus encodes Drarma, a homeoprotein essential for induction of gastrula organizer and dorsoanterior embryonic structures. Development 126, 1427-1438.

73. Gaiano, N., Kohtz, J. D., Turnbull, D. H., and Fishell, G. A. (1999). Amethod for rapid gain-of-fimction studies in the mouse embryonic neuros system.

75. Gammill LS, Sive H. (1997). Identification of otx2 target genes andrestrictions in ectodermal competence during Xenopus cement gland formation.

77. Geoffroy St. Hilaire, E. (1822). Considerations generales sur la vertebre.

79. Glinca,A., Wu, W., Onichtchouk, D., Blumenstock, C, and Niers, C.(1998). Dickkopf-1 is a member of a new family of secreted proteins and function in head induction. Nature 3, 357-362.

80. Gomes-Skarmeta, J. L., del Corral, R. D., de la Calle-Mustlnes, E., Ferre

81. Marco, D., Modolell, J. (1996). Araucan and caupolican, two members of thenovel Iroquois complex, encode homeoproteins that control proneural and veinforming genes. Cell 85, 95-105.

82. Gomes- Skarlmeta, J. L., Glavic, A., da la Calle-Mustienes,E., Modolell,

83. J.,Mayor, R. (1998). Xiro, a Xenopus homolog of the Drosophila Iroquoiscomplex genes, control development at the neural plate. EMBOJ. 17, 181-190.

84. Graff, J. M., Thries, R. S., Song, J. J., Celeste, A. J., and Melton, D. A.(1994). Studies sNiih^i Xenopus BMP receptor suggest that ventral mesodermindusing signals override dorsal signals in vivo. Cell 79, 169-179.

85. Graziadei, P. P. С and Monti- Graziadei, A. G. (1992). The influence ofthe olfactory placode on the development of the telencephalon ш Xenopus laevis. 1. Neurosci. 46, 617-629.

86. Grinblat, Y., Gamse, J., Patel, M., Sive, H. (1998). Determination of thezebrafish forebrain: induction and pattering. Development 125, 4403-4416.

87. Gristman, K., Zhang, J., Cheng, S., Heckscher, E., Talbot, W., and

88. Schier, A. (1999). The EGF-CFC protein one-eyed pinhead is essential for nodalsignaling. Ce//97,121-132.

89. Gristman, K., Talbot, W., and Schier, A.S.(2000). Nodal signaling patternsthe organizer. Development 127, 921-932.

90. Grosschendl, г., Gierse, K., and Pagel, J. (1994). HMG domain proteins:

91. Architectaral elements in the assembly of nucleoprotein structures. Trends Genet.10, 94-99.

92. Gruss, P., and Walter, C. (1992). Pax in development. Cell 69, 719-722.

93. Hamburger, V.(1988)" The Heritage of Experimental Embryology: Hans

94. Spemann and the Organizer" Oxford Univ. Press, Oxford.

95. Gstaiger M, Knoepfel L, Georgiev O, Schaffner W, Hovens CM.(1995)

96. А B-cell coactivator of octamer-binding transcription factors.

98. Haremaki T, Tanaka Y, Hongo I, Yuge M, Okamoto H. (2003) Integrationof multiple signal transducing pathways on Fgf response elements of the Xenopus caudal homologue Xcad3. Development. Oct;130(20):4907-17. Epub 2003 Aug 20.

99. Hashimoto, H., Itoh, M., Yamanaka, Y., Yamashita, S., Shimizu, Т.,

100. Solica-Krezel, L., Hibi, M., and Hirano, T. (2000). Zebrafish Dkkl function inforebrain specification and axial mesendroderm formation. Dev. Biol. 217,138-152.

101. Harland R. M., 1991. In situ hybridization: an improved whole-mountmethod for Xenopus embryos. Methods Cell Biol. 36, 685-695.

102. Hawley, S. H. В., Wunneberg-Stapleton, K., Hashimoto, C, Laurent, M.

103. N., Watanabe, Т., Blumberg, B. W., and Cho, K. W. Y. (1995). Disruption of

104. BMP signals in embryonic Xenopus ectoderm leads to direct neural induction.1. Genes Dev. 9,2923-2935.

105. Heisenberg, C.-P., Brand, M., Jiang, Y.-J., Warga, R., Beuchle, D., van

106. Eeden, F.J.M., Furutani-Seiki, M., Granato, M., Haffter, P., Hammerschmidt,

107. M., et al. (1996). Genes involved in forebrain development in the zebrafish, Danioverio. Development 123, 191-203.

108. Hemmati-Brivanlou, A., Stewart, R. M., and Harland, R. M. (1990).

109. Region-specific neural induction of an engrailed protein by anterior notochord in

111. Hemmati-Brivanlou, A., and Melton, D. (1994). Inhibition of activinreceptor signaling promotes neutralization in Xenopus. Cell 77, 273-281.

112. Hemmati-Brivanlou, A., and Melton, D.(1997). Vertebrate neural induction.

114. Hermesz E., Mackem S., Mahon K. A., 1996. Rpx: a novel anteriorrestricted homeobox gene progressively activated in the prechordal plate, anterior neural plate and Rathke's pouch of the mouse embryo. Development 122, 41-52.

115. HoUey, S. A., Jackson, P. D., Sasai, Y., Lu, В., De Robertis, E. M.,

116. Hoffmann, F. M., and Ferguson, E. L. (1995), A conserved system for dorsoventral pattering in insects and verterbrates involving sog and chd. Nature 376, 249-253.

117. Jacobson M. (1990). Methods for clonal analysis and tracing cell lineages inthe verterbrate CNS. In Methods in Neuroscience, ed PM Conn. Orlando, FL: 1. Academic.

118. Jacobson, A.G. (1963). The determination and positioning of the nose, lensand ear. Interactions within the ectoderm, and between the ectoderm and underlying tissues. J. Exp. Zool. 154, 273-284.

119. Jaynes, J.B. and O'Farrell, P.H. (1991). Active repression of transcriptionby the engrailed homeodomain protein. ^ MBO J. 10, 1427-1433.

120. Jones, C. M., Lyons, K. M., Lapan, P. M., Wright, С V. E., and Hogan,

121. B. L. M. (1992). DVR-4 (bone morphogenetic protein-4) as a posteriorventralizing factor mXenopus mesoderm induction. Development 115, 639-647.

122. Kazanskaya, O., Glinka, A., and Niehrs, C. (2000). The role of Xenopusdickkopfl in prechordal plate specification and neural pattering. Development 127, 4981-4992.

123. Kaestner, K.H. (2000). The hepatocyte nuclear factor 3 (HNF3 or FOXA)family in metabolism. Trends Endocrinol. Metab. 11,281-285.

124. Kaufmann, E., Muller, D., Knochel, W. (1995). DNA recognition siteanalysis of Xenopus winged helix proteins. J. Mol. Biol. 248, 239-254.

125. Kessler, D. S. and Melton, D. A. (1994). Verterbrate Embryonic Induction:

126. Mesodermal and Neural Pattering. Science 266, 596-604.

127. Kim, C.-H., Oda, Т., Itoh, M., Jiag, D., Artinger, K. В.,

128. Chandrasekharappa, S. C, Driever, W., and Chinis, A.B. (2000). Repressoractivity of haedless/ TcF3 is essential for vertebraite head formation. Nature 407, 913-916. »

129. Knoetgen, Н., Teichmann, U., and Kessel, M. (1999). Head-organizingactivities of endodermal tissues in vertebrates. Cell. Mol Biol. 45, 481-492.

130. Kobayashi, M., Toyama, R., Takeda, H., Dawid, I. В., and Kawakami, K.(1998). Overexpression of forebrain-specific homeobox gene six3 induces rostral forebrain enlagement in zebrafish. Development 125, 2973-2982.

131. Korzh, v., Sleptsova, I., Liao, J., HE, J., Gong, Z. (1998). Expression ofzebrafish bHLH genes ngnland nrd defines disting stages of neural differentiation. 1. Dev.Z)y«. 213, 92-104.

132. Krauss, S., Concordet, J.-P., and Ingham, P. W, (1993). A functionalconserved homolog of the Drosophila segment polarity gene hh is expressed in tissues with polarizing activity in zebrafish embryos. Cell IS, 1431-1444.

133. Kudo N, Kimura Y. (2002) Nuclear DNA endoreduplication during petaldevelopment in cabbage: relationship between ploidy levels and cell size. J Exp ^ot.May;53(371):1017-23

134. Kuo, J. C, Patel, M., Gamse, J., Merzdorf, C, Liu, X., Apekin, V., Sive,

135. TGF-beta inhibits pulmonary surfactant protein-B gene transcription through

136. SMAD3 interactions with NKX2.1 and HNF-3 transcription factors. J. Biol.1. С/гет. 277,38399-38408.

137. Mangold, O. (1933). Uber die Induktionsfahigkeit der vershiedenen Bezirkeder Neurula von Urodelen. Naturwissenshaften 12, 761-76

138. Martynova N, Eroshkin F, Ermakova G, Bayramov A, Gray J, Grainger

139. R, Zaraisky A., 2004, Patterning the forebrain: FoxA4a/Pintallavis and Xvent2determine the posterior limit of Xanfl expression in the neural plate. Development. 1. May;131(10):2329-38.

140. Masai, I. M., Heisenberg, C.-P.H., Barth, K.A., Macdonald, R., Adamek,

141. S., and Wilson, S. W. (1997). Floating head and masterhlind regulate neuronalpattering in the roof of the forebrain. Neuron 18,43-57.

142. McChinnis, W., and Krumlaf, R.(1992). Homeobox genes and axialpattering. Cell 68, 283-302.

143. Mizuseki, K., Kishi, M., Metsui, M., Nacanishi, S., Sasai, Y. (1998).

144. Xenopus and Zic- related-1 Sox-2, two factors induced by chordin, have distingactivities in the initiation of neural induction. Development 125, 579-587.

145. Mizuseki, K., Kishi, M., Shiota, K, Nacanishi, S., Sasai, Y. (1998).Sox D:an essential mediator of induction of anterior neural tissues in Xenopus embryos. 1. Neuron, 21, 77-85.

146. Morgan, R., Sargent, M.G. (1997). The role in neural pattering of translationinitiation factor elF4AII; induction of neural fold genes. Development 124, 27512760. по

147. Nakata, К., Nagai, Т., Aruga, J., Mikoshiba, K.(1997) JCenopus Zic3, aprimary regulator both in neural and neural crest development. Proc. Natl. Acad. 1. Sci. ШЛ. 94, 11980-11985.

148. Nakata, K., Nagai, Т., Aruga, J., Mikoshiba, K. (1998).Xenopus Zic familyand its role in neural and naural crest development. Mech. Dev. 75, 43-51.

149. Niehrs, C. (1999). Head in WNT. Trends Genet. 15, 314-319.

150. Nieuwkoop, P. D.(1952). Activation and organization of the central nervoussystem in amphibians.Part 1,2,/. Exp. Zool. 120, 1-81.

151. Nieuwkoop, P. D., and Koster, K. (1995). Vertical versus planar inductionin amphibian early development. Dev. Growth Differ. 37, 653-688.

152. Nieuwkoop, P.D., and Nigtevecht, G.V. (1954). Neural activation andtransformation in explants of competent ectoderm under the influence of fragments of anterior notochord mmodolQS. J.Embryol. Exp.Morph. 2, 175-193.

153. Ntisslein-Volhard, C, and Wieschaus, E. (1980). Mutations affectingsegment number and polarity in Drosophila. Nature 287, 795-801.

154. Onichtch ouk, D., Gawantka, V., Dosch, R., Delius, H., Hirschfeld, K.,

155. Blumenstock, C , Niehrs, C. (1997). The Xvent-2 homeobox gene is part of the

156. BMP-4 signalling pathway controlling dorsoventral patterning of Xenopusmesoderm. Development 122, 3045-3053.

157. Wilson SI, Edlund T.(2001) Neural induction: toward a unifying mechanism.

158. NatNeurosci. 2001 Nov;4 Supphl 161-8

159. Padgett, R. W., ST. Johnson, R.D., and Gelbart, W. M.(1993). Human

160. BMP-4 can confer normal dorsal-ventral pattering in the Drosophila embryo. Proc.

161. Natl. Acad. Sci. USA 90, 2905-2909.

162. Penton, A., Chen, Y., Staehling-Hampton, K., Wrana, j.l., Attisano, L.,

163. Szidonua, J., Cassill, J. A., Massaque, J., and Hoffman, F. M. (1994).1.entification of two bone morphogenetic protein type 1 reseptors in Drosophila and evidence that Brk 25D is a decapentaplegic receptor. Cell 78, 239-250. 1.l l

164. Papalopulu N, Kintner C, 1993, Xenopus Distal-less related homeoboxgenes are expressed in the developing forebrain and are induced by planar signals.

166. Perea-Gomes, A., Rhinn, M., and Ang, S.-L. (2000). Role of anteriorvisceral endoderm in restricting posterior signals in the mouse embryo. Int. J. Biol. 45.

167. Piccolo, S., Aguis, E., Leyns, L., Bhattacharyya, S., Grunz, H.,

168. Bowmeester, Т., and De Robertis, E. M. (1999). The head inducer Cerberus is amultifunctional antagonist of nodal, BMP and Wnt signals. Nature 397, 707-710.

169. Piccolo, S., Sasai, Y., Lu, В., and De Robertis, E. M. (1996), Dorso-ventralpattering m Xenopus: Inhibition of ventral signals by direct binding of Chordin to 1. BMP-4. Cell 86, 589-598.

170. Price, M. (1993). Members of the Dlx- and Nkx-2-genes families areregionally expressed in the developing forebrain. J. Neurobiol. 24, 1385-1399.

171. Rao, Y. (1994). Conversion of mesodermalizing molecule, ihQ Xenopus

172. Brachiury gene, into a neuralizing factor. Genes Dev. 8, 939-947,

173. Richter, K., Grunz, H., and Dawid, I. B, (1988), Gene expression in theembryonic nervous system of Xenopus laevis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, 8086-8090.

174. Riddle, R. D., Johnson, R.L., Laufer, E., and Tabin, C. (1993). Sonichedgehog mediates the polarizing activity of the ZPA. Cell 75, 1401-1416.

175. Rlssi, M., Wittbrodt, J., Delot, E., Naegeli, M., and Rosa, F. M. (1995),

176. Zebrafish Radar: A new member of the TGF-P superfamily defines dorsal regionsof the neural plate and the embryonic retina. Mech. Dev. 49, 223-224.

177. Roelink, H., Augsburger, A., Heemskerk, J., Korz, V., Norlin, S., Ruiz i

178. Ataba, A., Tanabe, Y., Placzek, M., Edlund, Т., Jessel, T. M., and Dodd, J.(1994). Floor plate and motor neuron induction by vhh-1, a verterbrate homolog of hedgehog expressed by the notochord. Cell 16, 761-775,

179. Rubenstein, J.L. R., Shimamura, K. (1998), Regionalization of theprozencephalic neural plate, Annu. Rev.Neurosci. 21,445-477,

180. Ruiz I Altaba, A. (1992). Planar and vertical signals in the induction andpattering of the Xenopus nervous system. Development 115, 67-80.

181. Ruiz I Altaba, A., and Jessell, T. M. (1991). Retinoid acid modifies thepattern of cell differentiation in the central nervous system of neurula stage

182. Xenopus embryos. Development 112, 945-958.

183. Ruiz I Altaba, A., and Jessell, T. M. (1992). Pintallavis, a gene expressed inthe organizer and midline cells of firog embryos: Involvement in the development of the neural axis. Development 116, 81-93.

184. Ruiz i Altaba, A., Cox, C, Jessell, T.M., Klar, A. (1993). Ectopic neuralexpressionof a floor plate marker in frog embryos injected with the midline transcription factor Pintallavis. Proc. Natl. Acad. Set 90, 8268-8272.

185. Saha, M. S., Servetnic, M. and Granger, R.M. (1992). Vertebrate eyedevelopment. Curr. Opin. Genet. Dev. 2, 582-588.

186. Sasai, Y., Lu, В., Steinbeisser, H., Geissert, D., Gont, L. K., and De

187. Robertis, E. M. (1994). Xenopus chordin: a novel dorsalizing factor activated byorganizer-specific homeoboxes genes. Cell 79, 779-790.

188. Sasai, Y., Lu, В., Steinbeisser, H., and De Robertis, E. M. (1995).

189. Regulation of neural indaction by the chd and BMP-4 antagonistic pattering signalsin Xenopus. Nature 376, 333-336.

190. Sasai, Y. (1998). Identifying the missing links: genes that connect neuralinduction and primary neurogenesis in vertebrait embryos. Neuron 21, 455-458.

191. Saxen, L. (1989). Neural induction. Int. J. Dev. Biol. 33, 21-48.

192. Saxen, L., and Toivonen, S. (1961). The two-gradient hypothesis in primaryinduction: The combined effect of two types of indusers mixed in different ratios.

194. Schier, A.F., and Shen, M. M. (2000). Nodal signaling in vertebratedevelopment. Nature 403, 385-389.

195. Schmidt, J.E., Suzuki, A., Ueno, N., and Kimelman, D. (1995). Localized

196. BMP-4 mediates dorso/ventral pattering in the Qarly Xenopus embryo. Dev. Biol.169,37-50. 1. ИЗ

197. Schuler-Metz А, Knochel S, Kaufmann E, Knochel W. (2000). Thehomeodomain transcription factor Xvent-2 mediates autocatalytic regulation of

198. BMP-4 expression in Xenopus embryos. J. Biol. Chem. 275, 34365-34374.

199. Sive H.L., Grainger R. M., Harland R. M., 2000, Early development of

200. Xenopus laevis., Cold spring harbor.

201. Shanmugalingam, S., Houart, C, Picker, A., Reifers, F., Macdonald, R.,

202. Barth, K. A., Griff, K., Brand, M., and Wilson, S.W. (2000). Ace/fgf8 isrequired for forebrain commissure formation and pattering of the telencephalon.

204. Sharpe, C. R. (1991). Retinoic acid can mimic endogenous signals involvedin transformation oiihQ Xenopus nervous system. Neuron 1, 239-247.

205. Shimamura, K., Martinez, S., Puelles, L. and Rubenstein, J. L. R,(1997).

206. Pattems of gene expression in the neural plate and neural tube subdivide theembryonic forebrain into transverse and longitudinal domains. Dev. Neurosci. 19, 88-96.

207. Shimamura, K., Martinez, S., Puelles, L. and Rubenstein, J. L. R. (1997).1.ductive interactions direct early regionalization of the mouse forebrain.

209. Shimeld, S.M., Holland, P.W. (2000). Vertebrate innovations. Proc. Natl.1. Acad. Sci.,91, 4449-4452.

210. Smith, W. C, and Harland, R. M. (1992). Expression cloning of noggin, anew dorsalizing factor localized to the Spermann organizer in Xenopus embryos. 1. Cell 70, 829-840.

211. Schnapp E, Tamaka EM.(2005). Quantitative evaluation of morpholinomediated protein knockdown of GFP, MSXl, and PAX7 during tail regeneration in

212. Ambystoma mexicanum. Dev Dyn. 2005 Jan;232(l): 162-70.

213. Spermann, H., and Mangold, H. (1924). Uber induction von Embryo

214. Thisse, В., Wright, C.V.E., and Thisse, С (2000). Activin and Nodalrelated factors control anterior-posterior pattering of the zebrafish embryo. Nature 403, 425-428.

215. Streit A, Berliner AJ, Papanayotou C, Sirulnik A, Stern CD.(2000)1.itiation of neural induction by FGF signalling before gastrulation. Nature. Jul 6;406(6791):74-8 425-428.

216. Thomas, P.Q., Johnson, B.V., Rathjen, J. and Rathjen, P.D. (1995).

217. Sequense, genomic organization, and expression of the novel homeobox gene

218. Hesxl. J.Biol.Chem. 270, 3869-3875.

219. Torresson, H., Potter, S.S., and Campbell, K. (2000). Genetic control ofdorsal-ventral identity in the telencephalon: opposing roles for Pax 6 and Gsh2.

221. Tribulo C, Aybar MJ, Nguyen VH, Mullins MC, Mayor R.

222. Regulation of Msx genes by a Bmp gradient is essential for neural crestspecification. Development. 2003 Dec; 130(26):6441-52. Epub 2003 Nov 19.

223. Trindade, M., Tada, M. and Smith, J. C. (1999). DNA-binding specificityand embryological function of Xom (Xvent-2), Dev. Biol 216, 442-456.

224. Valerius, M. Т., Li, H., Stok, J.L., Weistein, M., Kaur, S., Singh,

225. G.,Potter, S.S. (1995).Gsh-l: a nowel murine homeobox gene expressed in thecentral nervous system. Dev. Dyn. 203, 337-351.

226. Wang, J.C., Waltner-Law, M., Yamada, K., Osawa, H., Stifani, S.,

227. Granner, D.K. (2000). Transducin-like enhancer of split proteins, the humanhomologs of Drosophila groucho, interact with hepatic nuclear factor 3beta. J.

229. Webb, J. F., and Noden, D. M. (1993). Ectodermal placodes: contributionsto the development of the vertebrate head. Amer. Zool. 33, АЪ^АА!.

230. Weiss, J.B., Von Ohlen, Т., Mellerick, D. M., Dressier, G., Doe, C.Q.,

231. Scot, M.P.(1998). Dorsoventral pattering in the Drosophila central nervoussystem: the intermediate neuroblast defective homeobox gene specifies intermediate column identity. Genes Dev. 12. 3591-3602.

232. Wilson SI, Edlund T.(2001) Neural induction: toward a unifyingmechanism.A^a^ Neurosci^ov,^ Supphl 161-8

233. Wilson S.W and Houart C.(2004) Early Steps in the Development of theorebrain. Developmental Cell, vol.6,167-181.

234. Wang MM, Reed RR.(1993) Molecular cloning of the olfactory neuronaltranscription factor Olf-l by genetic selection in yeast. .• Nature. 1993 Jul 8;364(6433):121-6

235. Zaraisky A. G., Ecochard V., Kazanskaya O. V., Lukyanov S. A.,

236. Fesenko I. V. and Duprat A.-M., (1995). The homeobox-containing gene

237. XANF-1 may control development of the Spemann organizer. Development 121,3839-3847.

238. Zaraisky A. G., Lukyanov S. A., Vasiliev O. L., Smirnov Y. V.,

239. Belyavsky, A. V., and Kazanskaya, O. V., 1992. A novel homeobox geneexpressed in the anterior neural plate of the Xenopus embryo. Dev. Biol. 152, 373382.

240. Zhang, J., Talbot, W.S., and Sehier, A.F. (1998). Positional cloningidentifies zebrafish one-eyed-pinhead as a permissive EGF-related ligand required during gastmlation. Cell 92, 241-251.