Retinoic-Acid-Signalisierung und die Evolution der Chordatiere

Bei Chordaten, die Urochordaten, Cephalochordaten und Vertebraten umfassen, spielt das vitamin A-abgeleitete Morphogen Retinsäure (RA) eine entscheidende Rolle während der Entwicklung. Änderungen der endogenen RA-Signalisierungsniveaus während der frühen Embryonalentwicklung führen zu schwerwiegenden Malformationen, hauptsächlich aufgrund falscher Positionscodes, die die embryonale anteroposteriore Körperachse spezifizieren. In diesem Überblick präsentieren wir unser aktuelles Verständnis des RA-Signalisierungswegs und seiner Rollen während der Entwicklung der Chordatiere. Insbesondere konzentrieren wir uns auf die konservierten Rollen von RA und seinen nachgelagerten Mediatoren, den Hox-Genen, bei der Übertragung von Positionsmusterinformationen an verschiedene embryonale Gewebe wie das Endoderm und das zentrale Nervensystem. Wir stellen fest, dass einige der Kontrollmechanismen, die die RA-vermittelte Musterbildung steuern, zwischen Vertebraten und wirbellosen Chordaten wie dem Cephalochordaten Amphioxus gut konserviert sind. Im Gegensatz dazu sind außerhalb der Chordaten Beweise für die Rollen der RA-Signalisierung rar, und der evolutionäre Ursprung des RA-Wegs bleibt somit unklar. Zusammenfassend sollte sich die zukünftige Forschung, um die evolutionäre Geschichte des RA-Wegs vollständig zu verstehen, auf die Identifizierung und Untersuchung der Komponenten der RA-Signalisierungskaskade bei nicht-Chordaten-Deuterostomen (wie Hemichordaten und Echinodermen) und anderen Wirbellosen wie Insekten, Weichtieren und Nesseltiere konzentrieren.