Halloween genes (original) (raw)
ハロウィーン遺伝子（英: Halloween genes）とは、モデル生物のキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster )において同定された、と呼ばれるホルモンの合成に関与する酵素をコードして胚発生を司る、一連の遺伝子群を指す名称である。 ハロウィーン遺伝子の主な例として、エクジソンをコレステロールから合成する際に用いられる酵素であるシトクロムP450をコードする遺伝子群（ハロウィーンP450と呼ばれる）があげられる。エクジソンや、エクジソンが代謝されて生じるなどのエクジステロイドは、脱皮ホルモンとも呼ばれ、昆虫の脱皮の際に起こる形態学的、生理学的、生化学的な変化の多くに影響を及ぼしている。そのため、ハロウィーン遺伝子の働きは、昆虫が正常に発生する上で欠かせないものである。 ステロイドホルモンは高等動物において、生殖、発生、恒常性維持などの様々な側面を制御している。エクジステロイドもその一つであり、昆虫をはじめとした節足動物においても、発生において極めて重要な働きを果たしている。昆虫では特に発生段階間で遺伝子発現パターンを変化させるのに果たす役割が重要とされている。 この特性を利用した農薬=昆虫発育制御剤(insect growth regulator; IGR)の研究が行われている。
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| dbo:abstract | Die Halloween-Gene sind eine Gruppe von Genen, welche für Cytochrom-P450-Enzyme codieren, die an der Biosynthese von Ecdysteroiden mitwirken. Sie sind an der Bildung von Ecdyson und Ecdysteron aus Cholesterol beteiligt und spielen damit eine wichtige Rolle im Häutungsprozess von Insekten. Die einzelnen Gene dieser Gruppe werden als spook, spookier, phantom (oder phm), disembodied (oder dib), shadow (oder sad) und shade bezeichnet.Erstmals untersucht wurden diese Gene in den frühen 1980er Jahren von den Forschungsgruppen der späteren Nobelpreisträger Eric F. Wieschaus und Christiane Nüsslein-Volhard an der Taufliege Drosophila melanogaster. Der Name bezieht sich auf eine Reihe von tödlichen Mutationen, welche die korrekte Ausbildung des Exoskelettes behindern. Es konnte gezeigt werden, dass bei Mutation eines dieser Gene die Versuchstiere starben, bevor das Exoskelett gebildet wurde. (de) The halloween genes are a set of genes identified in Drosophila melanogaster that influence embryonic development. All of the genes code for cytochrome P450 enzymes in the ecdysteroidogenic pathway (biosynthesis of ecdysone from cholesterol). Ecdysteroids such as 20-hydroxyecdysone and ecdysone influence many of the morphological, physiological, biochemical changes that occur during molting in insects. Steroid hormones control many aspects of reproduction, development, and homeostasis in higher organisms. In arthropods, steroid hormones play equal or even more vital developmental roles, especially in controlling the patterns of gene expression between developmental stages. The forerunner of steroid hormones is cholesterol that vertebrates can synthesize. In contrast, insects need to take up cholesterol in their diet. In 20E biosynthesis, a series of hydroxylation takes place and the genes that encoded the enzymes for catalyzing the hydroxylation were first identified in Drosphilia. Insects have been around since about 500 million years before the first mammal and have continued to be evolutionarily successful. This suggests that exogenous cholesterol was required for the mechanism for steroid hormone biosynthesis. First elaborated by research groups led by Wieschaus and Nüsslein-Volhard in the early 1980s, the name was coined to collectively name a series of Drosophila embryonic lethal mutations associated with defective exoskeleton formation. Early research showed that when one of the Halloween genes was mutated, fly embryos would die before the exoskeleton was created. Mutants in the halloween gene series include the spook, spookier, phantom (or phm), disembodied (or dib), shadow (or sad), and shade genes. The mutant homozygous embryos appear phenotypically normal until mid-embryonic development where the embryos exhibit abnormal developmental characters. Some abnormal characteristics include undifferentiated cuticle, a failure of head involution, dorsal closure, compact appearance and abnormal looping of the hindgut. These embryos die before reaching the end of embryogenesis. (en) ハロウィーン遺伝子（英: Halloween genes）とは、モデル生物のキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster )において同定された、と呼ばれるホルモンの合成に関与する酵素をコードして胚発生を司る、一連の遺伝子群を指す名称である。 ハロウィーン遺伝子の主な例として、エクジソンをコレステロールから合成する際に用いられる酵素であるシトクロムP450をコードする遺伝子群（ハロウィーンP450と呼ばれる）があげられる。エクジソンや、エクジソンが代謝されて生じるなどのエクジステロイドは、脱皮ホルモンとも呼ばれ、昆虫の脱皮の際に起こる形態学的、生理学的、生化学的な変化の多くに影響を及ぼしている。そのため、ハロウィーン遺伝子の働きは、昆虫が正常に発生する上で欠かせないものである。 ステロイドホルモンは高等動物において、生殖、発生、恒常性維持などの様々な側面を制御している。エクジステロイドもその一つであり、昆虫をはじめとした節足動物においても、発生において極めて重要な働きを果たしている。昆虫では特に発生段階間で遺伝子発現パターンを変化させるのに果たす役割が重要とされている。 この特性を利用した農薬=昆虫発育制御剤(insect growth regulator; IGR)の研究が行われている。 (ja) |
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