Rola Hedgehog signalizácie vo vývoji vonkajších žiabier axolotla

Abstract

The development of body appendages is regulated by the coordinated activity of multiple signalling pathways. One of the key signalling molecules involved in this process is Sonic hedgehog (Shh), well known for its role in the polarization and outgrowth of limbs, where it functions as a local morphogen produced by the Zone of Polarizing Activity (ZPA). Building on known parallels among various types of body appendages, we hypothesize that similar principles of axial organization and outgrowth apply to the development of other external body structures. This study explores the role of Hedgehog (Hh) signalling in establishing and maintaining the anteroposterior axis and proximodistal outgrowth during the development of external gills in the axolotl (Ambystoma mexicanum), an amphibian species. Through gene expression analysis (in situ hybridizations) of Hh pathway components and functional analysis using pharmacological inhibition of pathway activity, this work aims to elucidate the involvement of Hh signalling in this process. The anticipated findings could shed light on the molecular mechanisms underlying the development of these structures and contribute to a broader understanding of how principles of appendage organization are evolutionarily conserved across diverse anatomical contexts.

Vývin telových výbežkov je riadený koordinovanou aktivitou viacerých signálnych dráh. Jednou z kľúčových signálnych molekúl je Sonic hedgehog (Shh), ktorá je známa svojou úlohou v polarizácii a raste končatín, kde pôsobí ako lokálny morfogén produkovaný zónou polarizačnej aktivity (ZPA). Na základe známych paralel medzi rôznymi typmi telových výbežkov predpokladáme, že rovnaké princípy osovej organizácie a rastu sa uplatňujú aj počas vývinu ďalších vonkajších telových štruktúr. Táto práca skúma úlohu Hedgehog (Hh) signalizácie pri ustanovení a udržiavaní anteroposteriórnej osi a proximodistáleno rastu počas vývinu vonkajších žiabier u axolotla (Ambystoma mexicanum), druhu obojživelníka. Prostredníctvom analýzy génovej expresie (in situ hybridizácií) komponentov Hh dráhy a funkčnej analýzy pomocou farmakologickej inhibície jej aktivity sa táto práca zameriava na preskúmanie zapojenia Hh signalizácie v tomto procese. Získané výsledky by mohli objasniť molekulárne mechanizmy zodpovedné za vývin týchto štruktúr a zároveň rozšíriť poznatky o tom, do akej miery sú princípy organizácie telových výbežkov evolučne konzervované v rôznych anatomických kontextoch.