gene Hox Sunt o familie mare de gene care sunt responsabile de reglarea dezvoltării structurilor corpului. Au fost găsite în toate metazoanele și în alte linii, cum ar fi plantele și animalele. Din acest motiv, ele se caracterizează prin faptul că sunt foarte conservate din punct de vedere evolutiv.
Aceste gene funcționează în felul următor: codifică un factor de transcripție - o proteină capabilă să interacționeze cu ADN - care este exprimată într-o zonă specifică a individului încă din primele etape de dezvoltare. Această secvență de legare a ADN-ului se numește homeobox.
Cu aproape 30 de ani de cercetare în acest domeniu, oamenii de știință au studiat diferite linii și au ajuns la concluzia că tiparele de expresie ale acestor gene sunt puternic asociate cu regionalizarea axelor corpului..
Aceste dovezi sugerează că genele Hox Ei au jucat un rol indispensabil în evoluția planurilor corporale ale ființelor vii, în special în Bilateria. Astfel, genele Hox au făcut posibilă explicarea diversității magnifice a formelor animale, dintr-o perspectivă moleculară.
La noi, oamenii, există 39 de gene Hox. Acestea sunt grupate în patru grup sau grupuri, localizate pe diferiți cromozomi: 7p15, 17q21.2, 12q13 și 2q31.
Indice articol
Descoperirea genelor Hox a fost o etapă importantă în biologia evoluției și dezvoltării. Aceste gene au fost descoperite între anii '70 și '80 datorită observării a două mutații cheie în musca fructelor, Drosophila melanogaster.
Una dintre mutații, antennapedia, transformă antenele în picioare, în timp ce mutația bitorax provoacă transformarea halterelor (structuri modificate, tipice insectelor înaripate) într-o altă pereche de aripi.
După cum se poate vedea, când genele Hox posedă mutații, rezultatul este destul de dramatic. Și, ca în Drosophila, schimbarea duce la formarea structurilor în locuri greșite.
Înainte de descoperirea genelor Hox, majoritatea biologilor au crezut că diversitatea morfologică este susținută de varietate la nivel de ADN. Era logic să presupunem că diferențele evidente dintre o balenă și o colibri, de exemplu, trebuiau reflectate în termeni genetici..
Odată cu sosirea genelor Hox, Această gândire a luat o întorsătură completă, dând loc unei noi paradigme în biologie: o cale comună de dezvoltare genetică care unifică ontogenia metazoanelor..
Înainte de a defini conceptul de gene Hox, este esențial să știm ce este o genă și cum funcționează. Genele sunt secvențe de ADN al căror mesaj este exprimat într-un fenotip.
Mesajul ADN este scris în nucleotide, în unele cazuri acestea trec într-un ARN mesager și acest lucru este tradus de ribozomi într-o secvență de aminoacizi - „blocurile structurale” ale proteinelor..
Genele Hox Sunt cea mai cunoscută clasă de gene homeotice, a căror funcție este de a controla tiparele specifice ale structurilor corpului. Acestea sunt însărcinate cu controlul identității segmentelor de-a lungul axei anteroposterior a animalelor..
Acestea aparțin unei singure familii de gene care codifică o proteină care are o secvență specifică de aminoacizi capabilă să interacționeze cu molecula de ADN..
De aici vine termenul homeobox pentru a descrie această secțiune din genă, în timp ce în proteină se numește homeodominiu. Secvența homeobox are o secvență de 180 de perechi de baze și aceste domenii sunt extrem de conservate din punct de vedere evolutiv printre diferite Phyla.
Datorită acestei interacțiuni cu ADN-ul, genele Hox sunt capabili să regleze transcrierea altor gene.
Genele implicate în aceste funcții morfologice sunt numite loci homeotică. În regnul animal, cele mai importante sunt cunoscute sub numele de loci HOM (la nevertebrate) și loci Hox (la vertebrate). Cu toate acestea, ele sunt în general cunoscute sub numele de loci Hox.
Genele Hox Au o serie de caracteristici foarte deosebite și interesante. Aceste aspecte cheie ajută la înțelegerea funcționării sale și a rolului său potențial în biologia evoluției..
Aceste gene sunt organizate în „complexe genetice”, ceea ce înseamnă că sunt apropiate între ele pe cromozomi - în ceea ce privește locația lor spațială..
A doua caracteristică este corelația surprinzătoare care există între ordinea genelor din secvența ADN și localizarea anteroposterioră a produselor acestor gene în embrion. Literal, genele care merg „înainte” se află în această poziție.
În mod similar, pe lângă colinearitatea spațială, există o corelație temporală. Genele situate la capătul 3 'apar mai devreme în dezvoltarea individului, comparativ cu cele găsite mai în spate.
Genele Hox aparțin clasei numite ANTP, care include și genele ParaHox (legate de acestea), genele NK și altele.
Nici o genă din clasa ANTP nu provenea din Metazoans. În evoluția evolutivă a acestui grup de animale, poriferele au fost primul grup care s-a separat, urmat de cnidari. Aceste două linii reprezintă cele două grupuri bazale de bilaterate.
Analiza genetică efectuată pe celebrul burete Amphimedon queenslandica - faima sa se datorează genelor sistemului nervos - au dezvăluit că acest porifer are mai multe gene de tip NK, dar nu are gene Hox sau ParaHox.
Nu au fost raportate gene la cnidari Hox ca atare, îndeplinesc caracteristicile menționate anterior. Cu toate acestea, există gene De tip Hox.
Pe de altă parte, nevertebratele au un singur grup de gene Hox, întrucât vertebratele posedă mai multe copii. Acest fapt a fost crucial și a inspirat dezvoltarea teoriilor despre evoluția grupului..
Viziunea clasică a acestui aspect susține că cele patru grupuri genetice din genomul uman au provenit datorită a două runde de replicare a întregului genom. Cu toate acestea, dezvoltarea de noi tehnologii de secvențiere a pus la îndoială teoria.
Noile dovezi favorizează ipoteza legată de evenimente la scară mică (duplicarea segmentelor, duplicarea individuală a genelor și translocațiile) care au atins numărul mare de gene. Hox că astăzi observăm în acest grup.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.