http://www.biol.tsukuba.ac.jp/~tokunaga/welcome.html
Genetic Control of Segmentation:
Establishment of Antero-posterior Axis
A Fly trapped in amber ca. 40,000,000 years ago
Segmentation of Drosophila Embryo
Christiane Nusslein-Volhardt and Eric Wieschaus
Nobel Prize in 1995
Zygotic Segmentation Mutants
Expression of Gap Genes in Early Embryo
Hunchback Kruppel Giant
From Gaps to Segments
Even skipped Kruppel
Expression of Pair-rule Genes
fushi tarazu even skipped
Who Tells Which is Head?
Localization of Molecular Determinants
in Oogenesis
Oocyte Chamber of Drosophila
Maternal Determinants Set Up the Anterior
and Posterior Systems
wild type
Anterior
bicoid
Posterior
osker
normal
Egg Polarity
Mutants
are
defective in
maternal effect
genes that set up
the anteriorposterior systems
during oogenesis.
Anterior
bicoid
Posterior
nanos
Molecular Gradient of Bicoid Protein
Concentration Establishes the Anterior
Positional Information in Early Embryo
Local Protein Gradients by the Anterior-Posterior
Genes and Gap Genes Specify the Expression of
Segmentation Genes
Expression
Concentration
hanchback Giant
bicoid
Kruppel
Knirps
Giant
nanos
eve
peaks
前方
後方
Different Stripes are Specified in Different
Combination of Molecular Regulators
Even skipped Kruppel
Regulatory Structure of Eucaryotic Gene
Molecular Biology of the Cell
Figure 7-44
Different Stripes are Controlled by Different
Enhancer Modules
Even-skipped Stripe 2
Summary of Embryonic Development
Summary of Embryonic Development
Combination of
Regulatory
Genes Results in
Specification of
Embryonic
Development at
Cellular
Resolution.
前後軸にそった胚の分割と遺伝子発現
A Fly trapped in amber ca. 40,000,000 years ago
胚はどのようにして分節されるの
か？
Christiane Nusslein-Volhardt and Eric Wieschaus
Nobel Prize in 1995
分節ミュータント：胚の遺伝子発現による制御
（接合体効果遺伝子：受精後に胚で働く）
ショウジョウバエ初期胚におけるギャップ遺伝子の発現
Hunchback Kruppel Giant
Even skipped Kruppel
ショウジョウバエ初期胚におけるペアールール遺
伝子の発現
fushi tarazu even skipped
胚はどのようにして前後を知るの
か？
卵の形成と形態形成因子の部域的局在
ショウジョウバエ卵巣の構造
卵形成過程に付与される極性勾配
前方と後方
wild type
Anterior
bicoid
Posterior
osker
normal
卵極性勾配ミュータント
母性効果遺伝子：
母体における卵形成過
程で機能する
Anterior
bicoid
Posterior
nanos
初期胚に形成されたビコイドタンパク質の濃度勾配
前後軸決定因子とギャップ遺伝子が作るモルフォゲンの
局所的濃度勾配が各々の節の位置を決定する
発現レベル
相対濃度
hanchback Giant
bicoid
Kruppel
Knirps
Giant
nanos
eve
peaks
前方
後方
Eucaryotic Gene Activator Proteins Promotes the
Assembly of RNA Polymerase and the General
Transcription Factors at the Start point of Transcription
Molecular Biology of the Cell
Figure 7-44
各々の節は独立した制御配列により支配されている
Transcriptional control region of the even–skipped gene
Gap遺伝子産物の局所的濃度勾配が各々の節
の位置を決定する
Even-skipped Stripe 2
ショウジョウバエ胚の初期発生と遺伝子制御
ショウジョウバエ胚の初期発生と遺伝子制御
細胞ごとに制御さ
れた遺伝子発現
と発生運命の決
定
前後軸にそった胚の分割と遺伝子発現
卵極性勾配
ミュータント
母性効果遺伝
子：
母体における卵
形成過程で機
能する
normal
卵極性勾配
ミュータント
卵の形成過程で
機能する母性効
果遺伝子
Anterior
bicoid
Posterior
nanos
Terminal
torso
Regulatory Hierarchy of the
Drosophila Segmentation Genes
Gap遺伝子産物の局所的濃度勾配が各々の節
の位置を決定する
卵形成過程に付与される極性勾配
末端と背腹
卵極性勾配ミュータント
卵の形成過程で機能する母性効果遺伝子
x
X
X
x
各々の節は独立した制御配列により支配されている
Transcriptional control region of the even–skipped gene