EMX1
بروتين EMX1، وهو بروتين من عائلة Homeobox ، يُشفّر في الإنسان بواسطة جين EMX1 . [ 5 ] [ 6 ] يُعدّ جين EMX1 المُستنسخ عضوًا في عائلة EMX من عوامل النسخ . يُعبّر عن جين EMX1، إلى جانب أفراد عائلته، في المخ النامي (المعروف أيضًا باسم الدماغ الأمامي). [ 7 ] يلعب EMX1 دورًا في تحديد الهوية الموضعية، وتكاثر الخلايا الجذعية العصبية ، وتمايز الأنماط الظاهرية العصبية الخاصة بكل طبقة، والالتزام بمصير الخلية العصبية أو الدبقية . [ 8 ]
وظيفة
إن الوظيفة الدقيقة لعامل النسخ Emx1 غير معروفة، إلا أن طبيعته المنتشرة في جميع أنحاء تكوين القشرة الدماغية تشير إلى أنه قد يمنح هوية خلوية للخلايا العصبية القشرية.
لا تزال الفئران التي تم تعطيل جين Emx1 فيها (Emx -/- ) قابلة للحياة، وتُظهر عيوبًا طفيفة فقط. تقتصر هذه العيوب على الدماغ الأمامي. من الناحية النسيجية والجزيئية، تبدو بنية القشرة المخية طبيعية. مع ذلك، يكون الحصين في فئران Emx1 -/- أصغر حجمًا عادةً. يتمثل العيب الرئيسي في فئران Emx1 -/- في افتقارها التام للجسم الثفني .
توزيع الأنسجة
يُرصد معظم نسخ جين Emx1 في نوى خلايا الدماغ الأمامي النامي، بما في ذلك القشرة المخية المستقبلية، والبصلات الشمية، والحصين. يتواجد Emx1 في جميع الخلايا العصبية القشرية تقريبًا أثناء التكاثر والهجرة والتمايز والنضج. مع ذلك، تختلف كمية Emx1. يظهر Emx1 لأول مرة في اليوم التاسع والنصف من التطور الجنيني (E9.5) في الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) الخاص به، ويستمر ظهوره حتى اليوم الحادي عشر والنصف (E11.5). بعد ذلك، تصبح إشارة Emx1 قوية بشكل خاص في المنطقة البطينية (VZ) حتى اليوم السابع عشر والنصف (E17.5). عند الولادة وبعدها بفترة وجيزة، ترتفع مستويات Emx1 في الطبقتين الخامسة والسادسة، وكذلك في الطبقة تحت المهادية (SP).
تطور الدماغ الأمامي
يلعب كل من Emx1 و Emx2 دورًا حاسمًا في تنظيم نمو الدماغ الأمامي الظهري، وهما من بين الجينات المبكرة التعبير الخاصة بالقشرة الدماغية. [ 8 ]
خلال التطور الجنيني، يُعد الدماغ الأمامي (telencephalon) مهدًا لمجموعة متنوعة من الخلايا العصبية والخلايا الدبقية. تخضع هذه الخلايا لأنماط هجرة خلوية مختلفة للوصول إلى مواقعها النهائية فيما سيصبح القشرة المخية الناضجة والعقد القاعدية . ينقسم الدماغ الأمامي الجنيني إلى طبقة قشرية ظهرية وطبقة قشرية بطنية. تُصبح هاتان الطبقتان القشرة المخية والعقد القاعدية لدى الثدييات، على التوالي.
ثم ينقسم الدماغ الأمامي الظهري إلى ما يلي:
| الأقسام الفرعية الظهرية للدماغ الأمامي | الدور التنموي الأساسي |
|---|---|
| الطبقة الوسطى من القشرة المخية (MP) | يؤدي إلى ظهور القشرة القديمة ، بما في ذلك الحصين. |
| القشرة الظهرية (DP) | أساس القشرة المخية الحديثة. |
| الباليوم الجانبي (LP) | يُولد القشرة الشمية |
| القشرة البطنية (VP) | تم توليد المركب الكلاوستروميغدالويدي هنا. |
كل منطقة من المناطق القشرية المذكورة أعلاه ستؤدي إلى ظهور منطقة تشريحية عصبية مميزة في الدماغ البشري المتطور.
يمكن أيضًا تقسيم الدماغ الأمامي البطني إلى نطاقين سلفيين متميزين:
| التقسيم البطني للدماغ الأمامي | دور |
|---|---|
| النتوء العقدي الجانبي (LGE) | يُنتج الجسم المخطط. |
| النتوء العقدي الإنسي (MGE) | يُنتج الشاحبة. |
يمكن تمييز المناطق الظهرية والبطنية للدماغ الأمامي في المرحلة الجنينية من خلال أنماط التعبير الجيني المتميزة. هذه الجينات محصورة في مناطق محددة وتشارك في تحديد هوية منطقة الدماغ الأمامي التي تُعبر فيها.
دوره في جنين الفأر
ثبت أن التعبير عن جين Emx1 يبدأ من اليوم التاسع والنصف من الحمل (انظر عمر الحمل ). [ 9 ] في جنين الفأر النامي، تُعبَّر جينات Emx بشكل رئيسي في مناطق واسعة من الدماغ الأمامي النامي، بما في ذلك القشرة المخية والبصلات الشمية والظهارة الشمية. ويقتصر التعبير عن جين Emx1 على الدماغ الأمامي الظهري.
ابتداءً من اليوم التاسع والنصف من التطور الجنيني (E9.5) وحتى مراحل ما بعد الولادة، يرتبط التعبير عن جين Emx1 بتكوين الخلايا العصبية القشرية، وتمايزها، وهجرتها، وتكوين الوصلات المشبكية. يشير هذا إلى أن Emx1 يلعب دورًا حاسمًا في تحديد هوية القشرة الدماغية النامية. ولا يقتصر وجود Emx1 على الدماغ الأمامي فحسب، بل يُعبر عنه أيضًا في الأنماط الخيشومية وفي الحافة الأديمية الظاهرة القمية للأطراف النامية.
الدماغ الأمامي النامي
في اليوم التاسع والنصف من التطور الجنيني (E9.5)، يمكن ملاحظة التعبير عن جين Emx1 داخل الدماغ الأمامي الظهري، تحديداً أمام الحد الفاصل بين الدماغ البيني والدماغ الأمامي. ويُعبر عن هذا الجين في معظم الخلايا العصبية القشرية داخل الدماغ الأمامي النامي. [ 7 ]
يمكن ملاحظة التعبير الجيني بغض النظر عما إذا كانت الخلايا العصبية تتكاثر أو تهاجر أو تتمايز. وهذا يعني أن نسخة Emx1 من الجين منتشرة على نطاق واسع في القشرة المخية المتطورة. وبينما يمكن ملاحظة توزيع هذه النسخة في جميع أنحاء القشرة المتطورة، فإن شدتها تختلف اختلافًا كبيرًا باختلاف مراحل النمو. على سبيل المثال، تبين أن نسخة Emx1 تكون أقوى في المنطقة البطينية (VZ) بين اليومين 10.5 و17.5 من التطور الجنيني. ومع ذلك، عند الولادة مباشرة وبعدها، تغيب نسخة Emx1 من المنطقة الهامشية (MZ)، ولا تزداد قوتها إلا في الطبقتين الخامسة والسادسة من القشرة المخية، بالإضافة إلى مجموعة فرعية من خلايا الصفيحة الفرعية (SP).
في الطبقات القشرية الخامسة والسادسة وكذلك الخلايا العصبية SP، قد يشارك Emx1 في تطوير الدوائر الوظيفية المبكرة، وكذلك في تحديد الهويات الخلوية المحددة.
إن توزيع Emx1 واسع الانتشار في الدماغ النامي لدرجة أنه يوجد في قشرة المخ والبصلات الشمية والتلفيف المسنن والحصين في أجنة منتصف الحمل وأواخره، وكذلك في الفئران بعد الولادة . [ 7 ]
التنظيم بواسطة Gli3
ثبت أن عامل النسخ Gli3 ذو الأصابع الزنكية يلعب دورًا في تنظيم Emx1. في طفرات Gli3 Extra-toes، يحدث تحوّر في عامل النسخ Gli3 ، ونتيجة لذلك، يفقد التعبير الجيني لكل من Emx1 وEmx2. [ 8 ] [ 10 ]
مراجع
- 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000135638 – Ensembl ، مايو 2017
- 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000033726 – Ensembl ، مايو 2017
- ↑ "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- ↑ "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- ↑ كاستوري ك، دروك ت، هوبنر ك، بارليتا س، أكامبورا د، سيميون أ، فاييلا أ، بونشينيلي إي (ديسمبر 1994). "مواقع الكروموسومات لجينات EMX وOTX البشرية". علم الجينوم . 22 (1): 41-5 . doi : 10.1006/geno.1994.1343 . PMID 7959790 .
- ↑ "Entrez Gene: EMX1 empty spiracles homeobox 1" .
- 1 2 3 سيتشي سي، بونشينيلي إي (أغسطس 2000). " جينات Emx المتماثلة وتطور دماغ الفأر". اتجاهات علم الأعصاب . 23 (8): 347-52 . doi : 10.1016/S0166-2236(00)01608-8 . PMID 10906797. S2CID 45006292 .
- 1 2 3 شورمانز سي، غيليموت إف (فبراير 2002). "الآليات الجزيئية الكامنة وراء تحديد مصير الخلايا في الدماغ الأمامي النامي". الرأي الحالي في علم الأحياء العصبي . 12 (1): 26-34 . doi : 10.1016/S0959-4388(02)00286-6 . PMID 11861161. S2CID 27988180 .
- ↑ فرانز جي دي، بونر إيه بي، أكيرز آر إم، ماكونيل إس كيه (فبراير 1994). "تنظيم جين نطاق POU المسمى SCIP أثناء نمو القشرة الدماغية" . مجلة علم الأعصاب . 14 (2): 472-485 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.14-02-00472.1994 . PMC 6576830. PMID 7905511 .
- ↑ ثيل تي، ألفاريز-بولادو جي، والتر إيه، روثر يو (أغسطس 1999). "يُعدّ Gli3 ضروريًا للتعبير الجيني لـ Emx أثناء نمو الدماغ الأمامي الظهري". التطور . 126 (16): 3561-71 . doi : 10.1242/dev.126.16.3561 . PMID 10409502 .
للمزيد من القراءة
- سيميوني أ، جوليسانو م، أكامبورا د، وآخرون (1992). "يُعبَّر عن جينين من جينات هوموبوكس الفقارية المرتبطة بجين الثغور التنفسية الفارغة في ذبابة الفاكهة في القشرة المخية الجنينية" . مجلة EMBO ، 11 (7): 2541-2550 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1992.tb05319.x . PMC 556729. PMID 1352754 .
- سولارو ب، جريجر ب، كيمبر ب (1995). "الكشف عن نشاط مُحلِّل للكروسكوب (إكس-سولفاز) وتنقيته جزئيًا من المستخلصات النووية لخلايا بائية في الفئران". المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية 230 ( 3): 926-933 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1995.tb20638.x (غير نشط في 13 نوفمبر 2025). PMID 7601155 .
{{cite journal}}: صيانة CS1: تم تعطيل DOI اعتبارًا من نوفمبر 2025 ( رابط ) - برياتا ب، دي بلاس إي، جوليسانو م، وآخرون (1997). "يُعبَّر عن بروتين EMX1 المنزلي في نوى خلايا القشرة المخية النامية وفي محاور الخلايا العصبية الحسية الشمية" . ميكانيكا التطور 57 ( 2): 169-180 . doi : 10.1016/0925-4773(96)00544-8 . PMID 8843394. S2CID 18269284 .
- سانتي إي، كابوني إس، مينوني سي، وآخرون (2000). "عرض مكتبات الحمض النووي المكمل المعقدة باستخدام عاثية لامدا: نهج جديد لعلم الجينوم الوظيفي". مجلة البيولوجيا الجزيئية 296 (2): 497-508 . doi : 10.1006/jmbi.1999.3471 . PMID 10669604 .
- ستراوسبرغ آر إل، فينغولد إي إيه، غراوس إل إتش، وآخرون (2003). "توليد وتحليل أولي لأكثر من 15000 تسلسل كامل الطول من الحمض النووي المكمل (cDNA) البشري والفأري" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 99 (26): 16899-1903 . Bibcode : 2002PNAS...9916899M . doi : 10.1073/pnas.242603899 . PMC 139241. PMID 12477932 .
- أوتا تي، سوزوكي واي، نيشيكاوا تي، وآخرون (2004). "التسلسل الكامل وتوصيف 21243 من الحمض النووي التكميلي البشري كامل الطول" . نات. جينيت . 36 (1): 40-5 . doi : 10.1038/ng1285 . PMID 14702039 .
- جيرهارد دي إس، فاغنر إل، فينغولد إي إيه، وآخرون (2004). "حالة وجودة وتوسع مشروع الحمض النووي التكميلي كامل الطول التابع للمعاهد الوطنية للصحة: مجموعة جينات الثدييات (MGC)" . أبحاث الجينوم . 14 (10ب): 2121-2127 . doi : 10.1101/gr.2596504 . PMC 528928. PMID 15489334 .
- هيلير إل دبليو، غريفز تي إيه، فولتون آر إس، وآخرون (2005). "توليد وشرح تسلسلات الحمض النووي للكروموسومات البشرية 2 و4" . مجلة نيتشر . 434 (7034): 724-731 . Bibcode : 2005Natur.434..724H . doi : 10.1038/nature03466 . PMID 15815621 .
- الجينات الموجودة على الكروموسوم البشري 2
- عوامل النسخ