Biopolym. Cell. 2005; 21(3):250-257.
Геном та його регуляція
Роль природних ретиноїдів у формуванні
серцево-судинної системи птахів
- Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680 - Університет штату Мічіган
FSHN, Іст Лансинг, Мічіган 48824-1224, США
Abstract
Модель ретиноїдного нокауту використано для перевірки біологічної активності деяких природних
ретиноїдів під час ембріонального розвитку серцево-судинної системи. Показано, що all-trans-,
9-cis-, 4-оксо- та дидегідро-ретиноєва кислоти, а також all-trans-ретинол здатні самостійно
підтримувати її нормальний розвиток. Дефіцитні за вітаміном А ембріони розвивалися нормально лише за умови, якщо ретоноїди додавали на ранніх етапах ембріогенезу, не пізніше формування
п'ятого соміту. Дефіцит вітаміну А протягом ембріонального розвитку суттєво знижує рівень
експресії рецептора ретиноєвої кислоти RARβ2як у серці, так і в центральній нервовій системі.
Всі використані нами ретиоїди індукують експресію RARβ2 у вітамін А-дефіцитних ембріонів
куріпок в тих же ембріональних структурах, що і в нормальних ембріонів, але на різному рівні.
Таким чином, наші дані вказують на цілковиту залежність раннього ембріогенезу птахів від
наявності відповідних ретиноїдів, а також їхніх рецепторів.
Keywords: серцево-судинна система, ретиноїди, дефіцит вітаміну А, рецептор ретиноєвої
кислоти, ранній ембріогенез
Повний текст: (PDF, українською)
References
[1]
Dersch H, Zile MH. Induction of normal cardiovascular development in the vitamin A-deprived quail embryo by natural retinoids. Dev Biol. 1993;160(2):424-33.
[2]
Dong D, Zile MH. Endogenous retinoids in the early avian embryo. Biochem Biophys Res Commun. 1995;217(3):1026-31.
[3]
Selleck MA. Culture and microsurgical manipulation of the early avian embryo. Methods Cell Biol. 1996;51:1-21.
[4]
Hamburger V, Hamilton HL. A series of normal stages in the development of the chick embryo. J Morphol. 1951;88(1):49-92.
[5]
Kostetskii I, Linask KK, Zile MH. Vitamin A deficiency and the expression of retinoic acid receptors during early cardiogenesis in quail embryo. Roux’s Archives of Developmental Biology. 1996;205(5-6):260–71.
[6]
Noji S, Nohno T, Koyama E, Muto K, Ohyama K, Aoki Y, Tamura K, Ohsugi K, Ide H, Taniguchi S, et al. Retinoic acid induces polarizing activity but is unlikely to be a morphogen in the chick limb bud. Nature. 1991;350(6313):83-6.
[7]
Hoffman C, Eichele G. Retinoids in development. The retinoids: biology, chemistry and medicine. Eds M. B. Sporn, A. B. Roberts, D. S. Goodman. New York: Raven press, 1994: 382-441.
[8]
Durston AJ, van der Wees J, Pijnappel WW, Schilthuis JG, Godsave SF. Retinoid signalling and axial patterning during early vertebrate embryogenesis. Cell Mol Life Sci. 1997;53(4):339-49.
[9]
Maden M, Gale E, Kostetskii I, Zile M. Vitamin A-deficient quail embryos have half a hindbrain and other neural defects. Curr Biol. 1996;6(4):417-26.
[10]
Maden M, Gale E, Zile M. The role of vitamin A in the development of the central nervous system. J Nutr. 1998;128(2 Suppl):471S-475S.
[11]
Chen Y, Solursh M. The determination of myogenic and cartilage cells in the early chick embryo and the modifying effect of retinoic acid. Roux’s Archives of Developmental Biology. 1991;200(3):162–71.
[12]
Smith SM, Dickman ED. New insights into retinoid signaling in cardiac development and physiology. Trends Cardiovasc Med. 1997;7(8):324-9.
[13]
Smith SM, Dickman ED, Power SC, Lancman J. Retinoids and their receptors in vertebrate embryogenesis. J Nutr. 1998;128(2 Suppl):467S-470S.
[14]
Zile MH. Vitamin A and embryonic development: an overview. J Nutr. 1998;128(2 Suppl):455S-458S.
[15]
Heine UI, Roberts AB, Munoz EF, Roche NS, Sporn MB. Effects of retinoid deficiency on the development of the heart and vascular system of the quail embryo. Virchows Arch B Cell Pathol Incl Mol Pathol. 1985;50(2):135-52.
[16]
Zile MH, Kostetskii I, Yuan S, Kostetskaia E, St Amand TR, Chen Y, Jiang W. Retinoid signaling is required to complete the vertebrate cardiac left/right asymmetry pathway. Dev Biol. 2000;223(2):323-38.
[17]
Dickman ED, Smith SM. Selective regulation of cardiomyocyte gene expression and cardiac morphogenesis by retinoic acid. Dev Dyn. 1996;206(1):39-48.
[18]
Ross SA, McCaffery PJ, Drager UC, De Luca LM. Retinoids in embryonal development. Physiol Rev. 2000;80(3):1021-54.
[19]
Thaller C, Eichele G. Isolation of 3,4-didehydroretinoic acid, a novel morphogenetic signal in the chick wing bud. Nature. 1990;345(6278):815-9.
[20]
Pijnappel WW, Hendriks HF, Folkers GE, van den Brink CE, Dekker EJ, Edelenbosch C, van der Saag PT, Durston AJ. The retinoid ligand 4-oxo-retinoic acid is a highly active modulator of positional specification. Nature. 1993;366(6453):340-4.
[21]
Kraft JC, Schuh T, Juchau M, Kimelman D. The retinoid X receptor ligand, 9-cis-retinoic acid, is a potential regulator of early Xenopus development. Proc Natl Acad Sci U S A. 1994;91(8):3067-71.
[22]
Hogan BL, Thaller C, Eichele G. Evidence that Hensen's node is a site of retinoic acid synthesis. Nature. 1992;359(6392):237-41.
[23]
Aranda A, Pascual A. Nuclear hormone receptors and gene expression. Physiol Rev. 2001;81(3):1269-304.
[24]
Brand T. Heart development: molecular insights into cardiac specification and early morphogenesis. Dev Biol. 2003;258(1):1-19.
[25]
Lee RY, Luo J, Evans RM, Giguere V, Sucov HM. Compartment-selective sensitivity of cardiovascular morphogenesis to combinations of retinoic acid receptor gene mutations. Circ Res. 1997;80(6):757-64.
[26]
Ulven SM, Gundersen TE, Weedon MS, Landaas VO, Sakhi AK, Fromm SH, Geronimo BA, Moskaug JO, Blomhoff R. Identification of endogenous retinoids, enzymes, binding proteins, and receptors during early postimplantation development in mouse: important role of retinal dehydrogenase type 2 in synthesis of all-trans-retinoic acid. Dev Biol. 2000;220(2):379-91.
[27]
Chambon P. A decade of molecular biology of retinoic acid receptors. FASEB J. 1996;10(9):940-54.
[28]
Zile MH. Function of vitamin A in vertebrate embryonic development. J Nutr. 2001;131(3):705-8.
[29]
Bachmair F, Hoffmann R, Daxenbichler G, Langer T. Studies on structure-activity relationships of retinoic acid receptor ligands by means of molecular modeling. Vitam Horm. 2000;59:159-215.
