Under embryonal utveckling är det viktigt för organismer att etablera vänster-höger-asymmetri, vilket säkerställer korrekt positionering av inre organ och strukturer. I musembryon involverar processen att bestämma vänster från höger ett komplext samspel av molekylära signaler och cellulära interaktioner. Här är en översikt över hur musembryon bestämmer vänster-höger-asymmetri:

Nodalsignalering:

Nodalsignalering spelar en avgörande roll för att initiera vänster-höger-asymmetri. Nodal är en utsöndrad tillväxtfaktor som bildar en koncentrationsgradient i embryot. Den högsta koncentrationen av Nodal finns på vänster sida av embryot, vilket skapar en vänster-höger-axel. Denna asymmetri tros vara initierad av slumpmässiga händelser och sedan förstärkt genom positiva återkopplingsmekanismer.

Transkriptionsfaktorer:

Flera transkriptionsfaktorer, inklusive Lefty1 och Pitx2, är involverade i nedströmssignaleringen av Nodal. Lefty1, uttryckt på vänster sida av embryot, hämmar Nodal-signalvägen på höger sida, vilket förstärker vänster-höger-asymmetrin. Pitx2, uttryckt på höger sida, fungerar som en positiv regulator av högersidigt genuttryck.

Cilia:

Cilia, små hårliknande strukturer som finns på ytan av vissa celler, spelar en avgörande roll för att känna av nodalgradienten och överföra vänster-höger-informationen. Cilia på vänster sida av embryot roterar moturs, medan cilia på höger sida roterar medurs. Denna asymmetri i ciliära rörelser är avgörande för korrekt etablering av vänster-höger-asymmetri.

Igelkottssignalering:

Hedgehog-signalering är en annan viktig signalväg involverad i vänster-höger-asymmetri. Shh (Sonic hedgehog), en utsöndrad signalmolekyl, uttrycks på embryots ventrala mittlinje och reglerar utvecklingen av flera strukturer, inklusive tarmen och hjärtat. Shh-signalering bidrar till asymmetri i hjärtat och andra inre organ.

Extracellulär matris:

Den extracellulära matrisen (ECM), ett nätverk av proteiner och kolhydrater som omger celler, spelar också en roll i vänster-höger-asymmetri. Skillnader i sammansättningen och styvheten hos ECM på vänster och höger sida av embryot ger fysiska signaler som styr migration och positionering av celler, vilket bidrar till den asymmetriska utvecklingen av olika strukturer.

Genom att integrera dessa molekylära signaler och cellulära interaktioner kan musembryon bestämma vänster från höger, vilket säkerställer korrekt organisation och funktion av deras inre organ och strukturer. Störningar i dessa processer kan leda till medfödda anomalier som kallas situs inversus, där de inre organen spegelbildas från sina normala positioner.