De gener Hox De är en stor genfamilj som ansvarar för att reglera utvecklingen av kroppsstrukturer. De har hittats i alla metazoner och i andra släkter, såsom växter och djur. Av denna anledning kännetecknas de av att de är evolutionärt mycket bevarade.
Dessa gener fungerar på följande sätt: de kodar för en transkriptionsfaktor - ett protein som kan interagera med DNA - som uttrycks i ett specifikt område hos individen från de tidigaste utvecklingsstadierna. Denna DNA-bindningssekvens kallas homeobox.
Med nästan 30 års forskning inom detta område har forskare studerat olika linjer och har kommit fram till att uttrycksmönstren för dessa gener är starkt associerade med regionaliseringen av kroppsaxlarna..
Detta bevis tyder på att gener Hox De har spelat en oumbärlig roll i utvecklingen av levande varelsers kroppsliga planer, särskilt i Bilateria. Således generna Hox har gjort det möjligt att förklara den magnifika mångfalden av djurformer, ur ett molekylärt perspektiv.
Hos oss människor finns det 39 gener Hox. Dessa är grupperade i fyra klunga eller grupper, lokaliserade på olika kromosomer: 7p15, 17q21.2, 12q13 och 2q31.
Artikelindex
Upptäckten av gener Hox det var en milstolpe i evolutionär och utvecklingsbiologi. Dessa gener upptäcktes mellan 70- och 80-talet tack vare observationen av två viktiga mutationer i fruktflugan, Drosophila melanogaster.
En av mutationerna, antennapedia, förvandlar antennerna till ben, medan mutationen bithorax orsakar omvandling av halter (modifierade strukturer, typiska för vingade insekter) till ett annat par vingar.
Som kan ses, när gener Hox har mutationer, är resultatet av detta ganska dramatiskt. Och som i Drosophila, förändring leder till att strukturer bildas på fel platser.
Innan upptäckten av gener Hox, de flesta biologer trodde att morfologisk mångfald stöddes av variation på DNA-nivå. Det var logiskt att anta att till exempel de uppenbara skillnaderna mellan en val och en kolibri måste återspeglas i genetiska termer..
Med ankomsten av gener Hox, Detta tänkande tog en fullständig vändning och gav vika för ett nytt paradigm inom biologin: en gemensam väg för genetisk utveckling som förenar metazoanernas ontogeni..
Innan man definierar begreppet gener Hox, det är viktigt att veta vad en gen är och hur den fungerar. Gener är DNA-sekvenser vars budskap uttrycks i en fenotyp.
DNA-meddelandet skrivs i nukleotider, i vissa fall övergår dessa till ett budbärar-RNA och detta översätts av ribosomer till en sekvens av aminosyror - de strukturella "byggstenarna" för proteiner..
Generna Hox De är den mest kända klassen av homeotiska gener, vars funktion är att kontrollera specifika mönster av kroppsstrukturer. Dessa har ansvaret för att kontrollera identiteten hos segmenten längs djurens anteroposterioraxel..
De tillhör en enda familj av gener som kodar för ett protein som har en specifik aminosyrasekvens som kan interagera med DNA-molekylen..
Därifrån kommer termen homeobox för att beskriva detta avsnitt i genen, medan det i proteinet kallas homeodomain. Homeobox-sekvensen har en sekvens av 180 baspar och dessa domäner är evolutionärt mycket konserverade bland olika Phyla.
Tack vare denna interaktion med DNA, gener Hox kan reglera transkriptionen av andra gener.
Generna som är involverade i dessa morfologiska funktioner kallas loci homeotik. I djurriket är de viktigaste kända som loci HEM (hos ryggradslösa djur) och loci Hox (hos ryggradsdjur). Men de är allmänt kända som loci Hox.
Generna Hox De har en serie mycket märkliga och intressanta egenskaper. Dessa viktiga aspekter hjälper till att förstå dess funktion och dess potentiella roll i evolutionär biologi..
Dessa gener är organiserade i "genkomplex", vilket betyder att de ligger nära varandra på kromosomerna - i termer av deras rumsliga läge..
Den andra egenskapen är den överraskande korrelationen som existerar mellan ordningen av gener i DNA-sekvensen och anteroposterior placering av produkterna från dessa gener i embryot. Bokstavligen är generna som går "framåt" i den positionen.
På samma sätt finns det förutom rumskollinearitet en tidsmässig korrelation. Gener som ligger vid 3'-änden förekommer tidigare i individens utveckling jämfört med de som hittades längre tillbaka.
Generna Hox tillhör den klass som kallas ANTP, som också innehåller generna ParaHox (relaterade till dessa), NK-gener och andra.
Inga gener i ANTP-klassen var från Metazoans. I den evolutionära utvecklingen av denna djurgrupp var poriferous den första gruppen som separerade, följt av cnidarians. Dessa två linjer representerar de två basala grupperna av bilaterater.
Genetisk analys utförd på den berömda svampen Amphimedon queenslandica - dess berömmelse beror på generna för nervsystemet - de avslöjade att denna poriferous har flera gener av NK-typen, men inga gener Hox eller ParaHox.
Inga gener har rapporterats hos cnidarians Hox som sådan uppfyller de ovannämnda egenskaper. Det finns dock gener Hox-liknande.
Å andra sidan har ryggradslösa djur ett enda kluster av gener Hox, medan ryggradsdjur har flera kopior. Detta faktum har varit avgörande och har inspirerat utvecklingen av teorier om gruppens utveckling..
Den klassiska uppfattningen om denna aspekt argumenterar för att de fyra genklusterna i det mänskliga genomet har sitt ursprung tack vare två omgångar av replikering av hela genomet. Utvecklingen av nya sekvenseringsteknologier har emellertid kastat tvivel om teorin.
Det nya beviset gynnar hypotesen relaterade till småskaliga händelser (segment duplicering, individuell duplicering av gener och translokationer) som uppnådde det stora antalet gener. Hox som vi idag observerar i denna grupp.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.