Ген PAX6

Ген PAX6 (Paired Box 6) является одним из ключевых регуляторов развития глаз, нервной системы и поджелудочной железы.

Он кодирует транскрипционный фактор, содержащий DNA-связывающий домен PAX и гомеодомен, что позволяет ему регулировать экспрессию множества генов-мишеней.

Основные характеристики гена PAX6

Локализация:

Хромосома 11p13 у человека.

Структура:

14 экзонов, кодирует белок из 422 аминокислот.

Функция:

Контролирует эмбриогенез глаз, мозга, поджелудочной железы и обонятельного эпителия.

Роль PAX6 в развитии

1. Развитие глаз

Мутации в PAX6 приводят к аномалиям глаз, таким как аниридия (отсутствие радужки), катаракта, микрофтальмия (уменьшенные глаза) и аномалии роговицы.
У мышей гетерозиготные мутации (Pax6<sup>+/-</sup>) вызывают фенотип Small eye (маленькие глаза).

2. Нервная система

Участвует в формировании коры головного мозга, гиппокампа и обонятельных луковиц.
Дефицит PAX6 связан с аутизмом и шизофренией.

3. Поджелудочная железа

Регулирует дифференцировку β-клеток, продуцирующих инсулин.
Снижение экспрессии PAX6 может способствовать развитию диабета.

Мутации PAX6 и заболевания

Аниридия (OMIM #106210) - наиболее частая патология, связанная с гетерозиготными мутациями.
Синдром WAGR (Wilms tumor, Aniridia, Genitourinary anomalies, mental Retardation) - обусловлен делецией 11p13, включающей PAX6 и соседний ген WT1.
Врождённые аномалии мозга (например, агенезия мозолистого тела).

Механизмы регуляции

PAX6 регулирует собственный промотор (авторегуляция).
Взаимодействует с другими факторами транскрипции (SOX2, OTX2).
Альтернативный сплайсинг приводит к разным изоформам (например, PAX6(5a)).

Исследования и терапия

Генная терапия:

В экспериментах на мышах показано восстановление зрения при введении функционального PAX6.

CRISPR-редактирование:

Исследуется для коррекции мутаций.

Органоидные модели:

Используются для изучения роли PAX6 в развитии сетчатки.

Ключевые публикации

Simpson & Price (2002) - обзор роли PAX6 в развитии глаз и мозга (Nature Reviews Neuroscience).
Glaser et al. (1992) - первая идентификация PAX6 как гена аниридии (Nature Genetics).
Collinson et al. (2003) - исследование Pax6 у мышей (Developmental Biology).

Базы данных

OMIM: PAX6
UniProt: P26367
ClinVar: PAX6 mutations

Ген PAX6 остается одной из ключевых мишеней для исследований в области регенеративной медицины и генной терапии.