Gènes sélecteurs, identité des membres et latéralité chez les vertébrés.

Abstract

L’étude des gènes homéotiques du complexe Hox nous avait révélé comment un plan de développement en segments a été conservé au cours de l’évolution. La découverte de nouveaux facteurs de transcription à homéodomaine apparentés au gène bicoïde de la drosophile révèle que certains territoires de l’embryon tiennent leur identité de l’expression de gènes des sous-familles Otx et Pitx (Ptx). Pitx1 semble donner leur identité aux membres postérieurs par rapport aux membres antérieurs alors que Pitx2, pour sa part, dirige le programme de développement propre au côté gauche des dérivés du mésoderme latéral.

Early in the development of the embryo, the primary axes are defined morphologically and at the molecular level. The recent discovery of vertebrate homeodomain-containing transcription factors related to drosophila bicoid has revealed that many of these factors play a role in specification of identity for large embryonic fields. Whereas Otx2 was previously shown to confer identity to the most rostral neuroepithelium and has been postulated to play a role in the head organizer function, the recently identified genes Pitx1 and Pitx2 behave as determinants of posterior and left lateral plate mesoderm, respectively. Pitx1 thus appears to be at the head of a regulatory cascade for specification of hindlimb identity. This cascade includes Tbx4, a brachyury-related gene, expressed only in hindlimbs in contrast to the related Tbx5 gene which appears to play a similar role in forelimbs. Pitx2 is uniquely expressed in the left lateral plate mesoderm and appears to be the transcriptional effector for development of asymmetric internal organs such as the heart, stomach, intestine and lungs. Its expression in the left lateral plate mesoderm is under stringent control of a regulatory cascade that has been best defined in chicken. The discovery of the Pitx genes has provided the first molecular insight into the mechanisms for the development of non-symmetrical structures in vertebrates.