Ultrabitorax
| Ultrabithorax | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Kristallografisk struktur av ultrabithorax komplexbunden med dubbelsträngat DNA.
| |||||||
| Identifierare | |||||||
| Organism | |||||||
| Symbol | Ubx | ||||||
| Entrez | 42034 | ||||||
| HomoloGene | 131181 | ||||||
| PDB | 4UUT | ||||||
| RefSeq (mRNA) | NM_206497.3 | ||||||
| RefSeq (Prot) | NP_996219.1 | ||||||
| UniProt | P83949 | ||||||
| Övriga uppgifter | |||||||
| Kromosom | 3R: 16,64 - 16,75 Mb | ||||||
| |||||||
Ultrabithorax (Ubx) är en homeobox -gen som finns i insekter och används för reglering av mönstring i morfogenes . Det finns många möjliga produkter av denna gen, som fungerar som transkriptionsfaktorer . Ubx används i specifikationen av seriellt homologa strukturer och används på många nivåer av utvecklingshierarkier. Hos Drosophila melanogaster uttrycks det i det tredje bröstkorgen (T3) och första buksegmentet (A1) och undertrycker vingbildningen . Ubx-genen reglerar besluten om antalet vingar och ben som de vuxna flugorna ska ha. Ubx-genens utvecklingsroll bestäms av splitsningen av dess produkt, som sker efter translation av genen. De specifika splitsningsfaktorerna för en viss cell tillåter den specifika regleringen av utvecklingsödet för den cellen genom att göra olika splitsningsvarianter av transkriptionsfaktorer. I D. melanogaster finns minst sex olika isoformer av Ubx.
Mutationer av Ubx-genen kommer att leda till transformation av dorsala och ventrala bihang av det tredje bröstsegmentet (T3), som inkluderar grimman och tredje benet, till motsvarigheterna på det andra bröstsegmentet (T2). Om Ubx finns i T3 kommer det att förhindra T2-segmentets ursprungliga öde. Sådana mutationer kan producera den andra uppsättningen av vingar som observeras i bithorax-fenotypen.
Strukturera
Ubx-genen innehåller en 5'- exon , två mikro-exoner, ett valfritt B-element och en C-terminal exon. Ubx genomiska DNA-längd är 76 kb och dess cDNA- klonlängd är 3,2 till 4,6 kb. 5' exonen innehåller 5' UTR som har 964 baser. Den C-terminala exonen innehåller 3'UTR som har 1580 till 2212 baser.
Målgener
Ubx riktar sig mot hundratals olika gener i olika stadier av morfogenesen , inklusive regulatoriska gener som transkriptionsfaktorer , signalkomponenter och terminala differentieringsgener . Ubx har visat sig verka på långväga signalmolekyler, såväl som deras målgener och efterföljande gener längre nedströms. Det har visat sig agera på många nivåer av regulatoriska hierarki, vilket innebär att Ubx kan användas som en signal mer än en gång i samma regulatoriska hierarki.
Ubx undertrycker utvalda Dpp ( Decapentaplegi -aktiverade) målgener i den främre och bakre axeln. Flera Dpp-målgener som har identifierats är spalt-relaterade, rudimentala, Serum Response Factor och achaete-scute. Ubx förtrycker också Wingless i den bakre delen av den dorsoventrala axeln. Produkterna av dessa gener används i regleringen av morfologiska egenskaper mellan vingen och grimman .
Ubx undertrycker också selektivt en förstärkare av de rudimentala generna i den proximodistala axeln.
Denna gen är viktig för utvecklingen av bakvingar i Lepidoptera , och benutvecklingen hos larver.
förordning
Ubx aktiveras när det finns en viss brist på Hunchback (hb) protein. Signifikanta koncentrationer av Hunchback finns endast i de främre och bakre områdena av embryot, därför uttrycks Ubx endast i mittsegmenten. Således kan hb-genen spela en viktig roll i specifikationen av gränserna för Ubx-uttryck.
Aktivering av Ubx involverar flera cis -verkande regulatoriska sekvenser, som finns uppströms och nedströms om mRNA-cap-platsen. Dessa förstärkarregioner kan aktivera transkription av Ubx om den rätta kombinationen av faktorer är närvarande. Till exempel har det visats att Ubx-uttryck i tredje lårbenet hos D. melanogaster är beroende av förstärkarregionerna abx och pbx . Transkriptionsfaktorer som binder till promotorstället för Ubx har renats och visats aktivera expression av genen in vitro .
Uttryck av Ubx undertrycks av den långa icke-kodande RNA- bitoraxoiden (Bxd), med användning av transkriptionsinterferens för att tysta uttryck.
Ubx biomaterial
Förutom att vara en välkänd transkriptionsfaktor har Ubx använts för att bilda biomaterial in vitro . Makroskaliga material i form av rep, filmer och ark kan genereras från rekombinant Ubx-protein, som kan självmontera under skonsammare förhållanden än andra biomaterialproteiner. Materialen i makroskala häftar själv, vilket gör att de kan anta mer komplexa strukturer. Förutom att kräva mindre tuffa förhållanden än andra proteiner, har Ubx visat sig samlas snabbare och i mycket lägre koncentrationer.
Ubx-material är mekaniskt robusta. Genom att ändra fiberdiametern kan brotthållfastheten, brotttöjningen och Youngs modul justeras till värden som spänner över en storleksordning, vilket i slutändan ändrar töjningsmekanismen.