異所性発現

異所性は、「～から」を意味する接頭辞 ecto- と、「場所」を意味する接尾辞 -topic とともに使用される単語です。異所性発現とは、遺伝子が通常は発現しない細胞型、組織型、または発達段階での異常な遺伝子発現です。^{[1] [2]}異所性発現という用語は、主に後生動物、特に研究目的で のショウジョウバエを用いた研究で使用されます。

異所性発現は自然条件によって引き起こされることもありますが、^[1]遺伝子調節の欠陥の産物であるため、自然界ではあまり見られません。実際、異所性発現は研究目的でより一般的に使用されています。人工的に誘導された遺伝子発現は、目的の遺伝子の機能を決定するのに役立ちます。D . melanogasterのUAS-Gal4システムによる遺伝子の過剰発現または誤発現などの一般的な技術が使用されます。^[2]モデル生物では、このような技術を使用して遺伝子スクリーニングを実行し、特定の細胞または発達プロセスに関与する遺伝子の機能を特定します。^[3]

これらの技術を用いた異所性発現は、遺伝子が正常に発現している組織や細胞型と比較して、正常に発現していない組織や細胞型で誘導された表現型を簡単に区別できるため、便利なツールです。基礎発現と比較することで、目的の遺伝子の機能を特定できます。^[3]

異所性発現の理解は生物内の内因性遺伝子を扱っていますが、通常は遺伝子が発現しない細胞や組織型に外来遺伝子が導入されるトランスジェネシスのような類似の概念にまで拡張することができます。 ^[4]生物科学における異所性発現の実践は、既知の細胞や組織型における遺伝子の機能の特定に限定されるだけでなく、異所性発現によって遺伝子の未知または追加の機能を発見するためにも実施されています。

ヒトのペアボックスタンパク質Pax-6は転写因子であり、眼と脳の発達の主要な制御遺伝子である。^[5]ショウジョウバエのホモログeyeless（ey ）の異所性発現は、ヒトにおけるPax-6の役割を特定するために使用されてきた。組織特異的UAS-Gal4システムを使用して、eyをトランスジェニックハエの脚、羽、ハルター、触角に誘導し、 eyの機能を実証することができる。^[6]

嗅覚受容体遺伝子（OR）は、通常、ヒトおよびマウスの嗅覚組織で発現し、匂い物質を検出するための嗅覚受容体としての主な機能を有する。^[7]この遺伝子に欠陥がある人は、味覚障害および嗅覚障害を呈する。ORは精子および精巣でも発現し、異所性発現の形で特に強調されることが報告されている。ある研究では、研究者らは、転写レベルを測定することにより、マウスモデルの非嗅覚組織におけるOR遺伝子の異所性発現を特定した。^[8]ここで、研究者らは、嗅覚組織と比較してOR遺伝子の発現が比較的低いことを発見した。この結果は、他の組織のOR遺伝子には余分な機能がないことを示唆しているが、小さなORサブセットが異なる組織で機能的役割を果たす可能性があることを示唆している。^[8]

滑膜肉腫X染色体切断点2（SSX2）タンパク質は核内に局在し、転写抑制因子として機能することが知られています。さらに、SSX2の発現は黒色腫で頻繁に観察されていますが^[9]、遺伝子の役割は評価されていません。そのため、研究者は異所性発現の原理を使用して、癌モデル細胞を含むさまざまな細胞株にSSX2を発現させました。彼らは、腫瘍形成に関与する異所性SSX2発現の重要な表現型を発見しました：1）ゲノム不安定性の即時誘導、2）腫瘍細胞増殖の長期サポート。^[10]