Zellbestimmungsstrategien im Drosophila-Auge

Die Zellen im Drosophila-Auge werden durch induktives Signaling bestimmt. Hier beschreibe ich ein neues Modell der Augenentwicklung, das erklärt, wie einfache interzelluläre Signale die vielfältigen Zelltypen spezifizieren könnten, die das Ommatidium bilden. Dieses Modell resultiert aus der aktuellen Beobachtung, dass das Drosophila-Homolog des EGF-Rezeptors (DER) wiederholt verwendet wird, um die Differenzierung jedes Zelltyps auszulösen – aufeinanderfolgende Runden der DER-Aktivierung rekrutieren zuerst die Photorezeptoren, dann die Kegel- und schließlich die Pigmentzellen. Es scheint, dass die Identität einer Zelle nicht durch das spezifische Signal bestimmt wird, das sie induziert, sondern stattdessen eine Funktion des Zustands der Zelle ist, wenn sie das Signal empfängt. Das DER-Signaling wird durch den Liganden Spitz aktiviert und durch das sekretierte Protein Argos inhibiert. Spitz wird zunächst von den zentralen Zellen im Ommatidium produziert und diffundiert über eine kurze Distanz. Argos hat eine längere Reichweite, was ihm ermöglicht, entfernt liegende Zellen davon abzuhalten, durch niedrige Spitzspiegel aktiviert zu werden; ich habe dieses Zusammenspiel zwischen einem kurzreichenden Aktivator und einem langreichenden Inhibitor als 'remote inhibition' bezeichnet. Da induktives Signaling in vielen Organismen verbreitet ist und seine Komponenten konserviert wurden, ist es möglich, dass auch die Logik des Signaling erhalten bleibt.