Код Fox для лица

В развивающемся лице как стволовые клетки понимают, стать ли им хрящом, костями или зубами? Чтобы начать отвечать на этот вопрос, учёные из лаборатории Gage Crump в USC Stem Cell проверили роль ключевого семейства генов, называемых «транскрипционными факторами Forkhead-домена», или Fox. Их результаты опубликованы в журнале Development.

Хотя мутации в генах Fox могут вызывать заболевания от рака до языковых расстройств, постдок Pengfei Xu и её коллеги сосредоточились на том, как эти гены влияют на развитие лица.

«Хотя изучение генов Fox в лице млекопитающих показывает, что они необходимы для формирования костей и нёба, остаётся неясным, контролируют ли гены Fox в целом региональную судьбу лицевого скелета, а также их механизмы действия», — сказала Сюй.

Чтобы это наблюдать, команда создала мутантных рыбок данио, у которых отсутствовали разные типы Fox — конкретно гены Fox-C или Fox-F. Они обнаружили, что у рыб без Fox-C не формировался хрящ в верхней части лица. У рыб без генов Fox-F были проблемы с развитием челюстей, хряща в средней части лица и зубов.

Дальнейшие эксперименты показали, что Fox-C и Fox-F играют роль в помощи другому важному гену, Sox9, активировать целый ряд дополнительных генов, способствующих развитию хряща в эмбрионе.

Другие лаборатории отмечали схожие эффекты у мышей с отсутствующими генами Fox. Эти находки предполагают, что гены Fox играют роль в развитии лица не только у рыбок данио и мышей, но и у многих других видов позвоночных, включая человека.

«Транскрипционные факторы, такие как Sox9, играют роль во многих разных органах тела, — сказал Крамп, профессор биологии стволовых клеток и регенеративной медицины в USC. — Это генетическое исследование-подвиг показывает, как семейство факторов Fox направляет клетки к формированию только хряща и зубов, а не других типов клеток. Это может помочь в разработке стратегий по направлению стволовых клеток к формированию хряща и зубов для будущих применений в регенеративной медицине».