Under embryonal utveckling måste däggdjur etablera vänster-höger-asymmetri för att korrekt positionera inre organ. Hos möss involverar denna process generering av ett vänsterflöde av vätska i en specialiserad struktur som kallas noden. Denna asymmetri är avgörande för att bestämma placeringen av vitala organ, såsom hjärtat, magen och levern, på rätt sida av kroppen.

Etableringen av vänster-höger-asymmetri i musembryon är en komplex process som involverar flera signalvägar och molekylära mekanismer. Här är en översikt över de viktigaste stegen:

1. Bildandet av den primitiva sträckan:

- Processen börjar med bildandet av den primitiva strimmen, en långsträckt struktur på ytan av det utvecklande embryot.

2. Nodalsignalering:

– Nodal, ett utsöndrat protein, spelar en avgörande roll för att bryta symmetrin och initiera vänster-höger-asymmetri.

- Nodal uttrycks i den primitiva streaken och blir senare begränsad till den vänstra sidan av noden, en specialiserad struktur inom den primitiva streaken.

3. Cilier och vätskeflöde:

- Noden innehåller många rörliga cilier, små hårliknande strukturer på cellytan.

- Cilierna slår på ett koordinerat sätt och genererar ett vätskeflöde åt vänster över noden.

– Detta vätskeflöde är avgörande för att överföra vänster-höger positionsinformation till resten av embryot.

4. Nodal signalväg:

- Vätskeflödet åt vänster utlöser aktiveringen av den nodala signalvägen på embryots vänstra sida.

- Nodal signalering inducerar uttrycket av vänstersidiga gener och undertrycker uttrycket av högersidiga gener.

5. Vänster-höger arrangör:

- Vätskeflödet till vänster och nodalsignalering etablerar en vänster-höger-organisator, en grupp celler på vänster sida av noden som styr det övergripande vänster-höger-mönstret för embryot.

6. Asymmetriskt genuttryck:

– Vänster-höger-asymmetri leder till asymmetriskt uttryck av olika gener och utveckling av vänster- och högersidiga strukturer.

- Till exempel är uttrycket av genen Pitx2 begränsat till vänster sida, vilket säkerställer korrekt placering av hjärtat och andra strukturer till vänster.

7. Organpositionering:

- De asymmetriska genuttrycksmönstren styr positioneringen av inre organ.

- Organ som utvecklas från vänster sida av embryot, såsom hjärtat och magen, är placerade till vänster, medan organ som utvecklas från höger sida placeras till höger.

Således säkerställer samspelet mellan nodalsignalering, flimmerhår-genererat vätskeflöde och asymmetriskt genuttryck korrekt vänster-höger-asymmetri i musembryon, vilket säkerställer korrekt placering av vitala organ under utveckling.