GATA转录因子家族在细胞命运调控中的作用

在胚胎发育过程中,组织器官的形成依赖于干细胞在空间与时间上正确的定向分化、增殖,以及中间细胞的凋亡.这一细胞命运决定的过程必须被严格精确地调控,从而保证胚胎发育过程中组织器官形成得以顺利地进行.在此过程中,GATA转录因子家族扮演了不可或缺的角色,它们在胚层分化、造血系统和心脏形成、胸腺和肠道发育以及肿瘤发生中都起到了重要的作用.本文结合目前对GATA转录因子家族的研究和本课题组实验结果,介绍其在干细胞分化和维持,以及它们在细胞重编程中所起的作用.     

FoxA转录因子在肝脏发育中的研究进展

FoxA蛋白是一类DNA结合区具有翼状螺旋结构的转录因子,已发现其三名成员FoxAl、FoxA2和FoxA3在哺乳动物胚胎期的器官形成、成体时期的新陈代谢和内环境稳定中起着重要作用。肝脏发育FoxA亚家族成员起着关键调控作用,在肝向命运决定中扮演“先锋因子”的角色。该文对FoxA转录因子在肝脏发育中的调控作用进行了小结,综述了近年来的最新研究成果。     

GATA结合蛋白4在心脏发育及心肌重塑中的作用

转录因子GATA结合蛋白4(GATA-binding protein 4, GATA-4)在心脏发育和心肌重塑过程中发挥重要的调控作用.GATA-4基因缺失可致胚胎死亡,而不同位点的错义突变将引起不同类型的先天性心脏发育畸形.GATA-4蛋白表达水平降低可导致心脏功能进行性下降.压力超负荷、缺氧、交感神经激活等各种心肌肥厚刺激因素均可显著影响GATA-4的DNA结合活性,进而通过调控心房利钠肽(ANP)、脑利钠肽(BNP)、B细胞淋巴瘤因子2(Bcl-2)、心肌锚定重复序列蛋白(CARP)等多种心肌重塑相关转录因子的表达参与心肌重塑过程.深入探讨GATA-4的转录调控机制,有望为心血管疾病的防治提供新的线索.本文扼要综述GATA-4在心脏发育及心肌重塑中的研究现状.     

肝脏发育过程中转录因子的调控

肝脏的发育经历了一系列内胚层和中胚层之间复杂的相互作用,其中转录因子扮演着重要角色。肝脏发育主要可分为两个阶段,首先是前肠内胚层感受心脏中胚层的信号而建立响应态(competence),肝向特化基因逐渐表达并形成新生肝芽。此阶段受到转录调控网络的控制,其中FoxA家族,锌指结构转录因子GATA4/6,同源结构域因子Hhex、Onecut1、Onecut2和Prox1发挥了重要的作用。其次是肝脏内细胞群体如肝细胞和胆管细胞的分化成熟阶段。这个过程的完成主要受肝富集转录因子HNF1α、HNF4、HNF6和C/EBPα的调控。本文概述了肝脏发育中复杂的转录调控网络及其发挥的作用。     

Pax基因家族在果蝇发育过程中的调控作用

Pax是一个在进化上相当保守的基因家族, 它们编码的产物是一组极为重要的转录调控因子, 并存在于从果蝇到人类的各种生物体中, 参与细胞内信号传导通路的调控, 在胚胎发育过程中对细胞分化、更新、凋亡起重要的调控作用, 影响器官和组织的形成。果蝇中已发现10个Pax基因家族成员, 它们对果蝇胚胎发育及成虫组织器官的分化有非常重要的调控作用。文章结合最新的研究进展, 就果蝇中Pax基因的结构、表达模式和主要功能做一简要综述。     

锌指亚家族GATA-4、-5和-6的调控作用

GATA蛋白是一类重要的转录调节因子,它们具有保守的DNA结合结构域,其中的GATA 4、 5和 6亚家族对组织特异性基因的表达起关键性的调控作用.综述了这3种因子的结构功能,在小鼠中的表达模式和基因定位,在组织特异性基因表达中的作用,对可诱导基因表达的调节以及与它们相互作用的有关因子等.     

WOX转录因子在植物发育中的作用

WOX(WUSCHEL-related homeobox)转录因子与植物发育密切相关,包括植物胚胎发育和体胚发生、花和根发育、愈伤组织的形成和维持,以及干细胞维持等过程。越来越多的研究表明WOX在植物发育过程中扮演着极其重要的角色。WOX调控植物发育的机理研究在促进植物发育以及构建植物良好表型等研究提供了突破口。本文主要对WOX调控植物发育的相关研究进行综述,并结合表观遗传学调控,探讨了WOX调控植物发育的过程,以期为WOX转录因子调控植物的作用机制提供启示。     

转录因子对B细胞发育的调控作用

Ｂ细胞同其他血细胞一样,也是由多能造血干细胞发育为祖细胞,再发育成 末成熟细胞的。发育过程中,向Ｂ细胞发育的前 细胞逐渐推动向其他谱系发育的潜能,Ｂ细胞谱系特征性基因开始表达。近来的研究表明,Ｂ细胞发育过程中有多种转录因子参与,它们调节多种重要基因的转录,保证Ｂ细胞的正常发育。本文综述了与Ｂ细胞发育相关转录因子的最新研究进展。     

前B细胞受体及转录因子在B细胞发育中的作用

B细胞在骨髓中,由造血干细胞发育、成熟是一复杂、分阶段的过程。这一过程是受到高度调控的。PU．1、E2A、EBF和Pax5等转录因子分级控制B细胞系基因的表达,决定了B细胞的定型和进入B细胞发育途径。而重链重排完成后形成的前B细胞受体,传递分化信号,促进B细胞进一步的发育。未完成重链重排的前B细胞不能组成前B细胞受体,通过凋亡被清除,保证了成熟B细胞的功能。     

GATA factors as key regulatory molecules in the development of Drosophila endoderm

Essential roles for GATA factors in the development of endoderm have been reported in various animals. A Drosophila GATA factor gene, serpent ( srp , dGATAb , ABF ), is expressed in the prospective endoderm, and loss of srp activity causes transformation of the prospective endoderm into ectodermal foregut and hindgut, indicating that srp acts as a selector gene to specify the developmental fate of the endoderm. While srp is expressed in the endoderm only during early stages, it activates a subsequent GATA factor gene, dGATAe , and the latter continues to be expressed specifically in the endoderm throughout life. dGATAe activates various functional genes in the differentiated endodermal midgut. An analogous mode of regulation has been reported in Caenorhabditis elegans , in which a pair of GATA genes, end-1/3 , specifies endodermal fate, and a downstream pair of GATA genes, elt-2/7 , activates genes in the differentiated endoderm. Functional homology of GATA genes in nature is apparently extendable to vertebrates, because endodermal GATA genes of C. elegans and Drosophila induce endoderm development in Xenopus ectoderm. These findings strongly imply evolutionary conservation of the roles of GATA factors in the endoderm across the protostomes and the deuterostomes.     

Role of N6-methyl-adenosine modification in mammalian embryonic development

N6-methyl-adenosine (m6A) methylation is one of the most common and abundant modifications of RNA molecules in eukaryotes. Although various biological roles of m6A methylation have been elucidated, its role in embryonic development is still unclear. In this review, we focused on the function and expression patterns of m6A-related genes in mammalian embryonic development and the role of m6A modification in the embryonic epigenetic reprogramming process. The modification of m6A is regulated by the combined activities of methyltransferases, demethylases, and m6A-binding proteins. m6A-related genes act synergistically to form a dynamic, reversible m6A pattern, which exists in several physiological processes in various stages of embryonic development. The lack of one of these enzymes affects embryonic m6A levels, leading to abnormal embryonic development and even death. Moreover, m6A is a positive regulator of reprogramming to pluripotency and can affect embryo reprogramming by affecting activation of the maternal-to-zygotic transition. In conclusion, m6A is involved in the regulation of gene expression during embryonic development and the metabolic processes of RNA and plays an important role in the epigenetic modification of embryos.