基于基因调控网络对鸡胚皮肤发育的枢纽基因和关键通路分析
2021-07-29胡斯乐勿都巴拉陈宇杰霍红雁白海花吴江鸿
胡斯乐 勿都巴拉 陈宇杰 丽 春 霍红雁 白海花 吴江鸿*
(1.内蒙古民族大学 生命科学与食品学院,内蒙古 通辽 028000;2.内蒙古民族大学 动物科学技术学院,内蒙古 通辽 028000;3.内蒙古民族大学 生物信息学重点实验室,内蒙古 通辽 028000)
皮肤是动物最大的器官,它覆盖了全身。脊椎动物皮肤具有感知、排汗、保护、免疫和屏障等重要作用,这些作用是通过进化出特定的皮肤类型及其附属物来实现[1]。动物皮肤发育过程可分为胚胎期体内形态发生及成体期体外发育2个阶段。鸟类属于卵生动物,其受精卵在母体内发育24 h后大部分组织器官的发生均在体外完成。鸡属于早成鸟,羽毛发育起始于胚胎发育第5~6天[2],雏鸡出壳时体表已有稠密的绒羽覆盖。鸡羽毛的发育过程完全是在壳内进行的,因此鸡胚是研究脊椎动物皮肤及皮肤附属物发育的理想模型。
禽羽毛的形态发生过程遵循严格发育顺序模式,分别为形成羽基板、毛乳头分化和形成Wnt信号梯度,最后形成区域特异性皮肤附属物[3-4]。此过程有许多信号分子参与并发挥重要作用,如FGF10可激活羽基板的形成[5],SHH的表达可促进羽芽的发育[6],BMP2和BMP4可通过抑制羽芽命运来调节羽迹大小[7]。而Wnt/β-catenin信号通路贯穿了羽芽的形成到拓扑排列全过程[3]。一直以来,由于伦理及妊娠期母体影响,胚胎期组织发育机制的研究受到了很大的限制及阻碍。到目前为止,对鸡胚皮肤发育的分子机制相关研究较多,如对早期鸡胚(45 h前)的杂合基因组激活过程及细胞分化不对称等研究[8],通过对鸡胚发育E6~E10皮肤中JAK-STAT信号通路研究[9],发现甲硫氨酸可激活Wnt/β-catenin信号通路进而促进鸡胚羽毛发育[10]。……
