A fő különbség a homeobox és a hox gének között az, hogy a homeobox gének főként a teljes morfogenezis folyamat szabályozásában vesznek részt, míg a hox gének a homeobox gének egy részhalmaza, amelyek csak a tengelyek és a függelékek kialakulását szabályozzák az organizmusokban.
A szerkezeti fejlődés szabályozása fontos folyamat az embrionális fejlődés során. A homeobox gének és a hox gének fontos szerepet játszanak az egész folyamatban, mivel transzkripciós faktorként működnek, és fokozzák a megfelelő gének génexpresszióját. Ezek a gének erősen konzerváltak, és ezeknek a géneknek a mutációi számos káros hatással járhatnak.
Mik azok a Homeobox gének?
Sok anatómiai változás megy végbe az organizmusokban életciklusuk során. Ezt a jelenséget morfogenezisnek nevezik. Az ezen anatómiai változások szabályozásáért felelős géneket homeobox géneknek nevezzük. Ezek egy körülbelül 180 bázispár hosszúságú DNS-szekvenciából állnak. Előzetesen állatokban, növényekben, gombákban és más eukarióta szervezetekben találhatók meg.
A homeobox gének expressziója homeodomén fehérjéket eredményez. Ezek a homeodomén fehérjék többnyire transzkripciós faktorok. Segítik a DNS és a járulékos fehérjék feltekeredését a genetikai expresszió során, így szabályozzák a teljes expressziós folyamatot. Ezért a homeobox gének fontos szerepet játszanak a szabályozási folyamatban. A homeobox gének mutációja azonban nagy károkat okozhat a szabályozási folyamatokban.
01. ábra: Homeodomain
A homeobox doméneket először a Drosophilában azonosították, és a gerincesek genomjának erősen konzervált régiói. A jellegzetes homeodomén egy 60 aminosavból álló fehérjét eredményez, amelyek alfa-hélix másodlagos struktúrákat alkotnak. Ezeknek a homeobox gének által kódolt szabályozó fehérjéknek az aktivitása a legnyilvánvalóbb a korai embrionális fázisban, ahol a testtengelyek kialakulása megy végbe. Az eukariótákban sejtdifferenciálódást is indukál. Kétféle homeobox gén létezik. Ezek – POU gének és HOX gének.
Mik azok a Hox gének?
A Hox gének a homeobox gének egy részhalmazát alkotják. Kifejezetten az életciklus embrionális szakaszában a testterv kialakításának szabályozásához kapcsolódnak. A hox gének által kódolt fehérjék szabályozzák a testhelyzetet és a testterv pontos felépítését. Ez magában foglalja a lábak, a függelékek, például az antennák és a szárnyak elhelyezését a legtöbb eukarióta állatnál.
A gerinceseknek speciális hox génjeik vannak, amelyek szabályozzák az egyes csigolyák elhelyezkedését a gerincoszlopban. A Hox gének a magasabb rendű szervezetek testének szegmentációját is szabályozzák.
02. ábra: Hox gének
A homeobox génekkel egybeesve a hox gének transzkripciós faktorokat is kódolnak. Ezek is védett régiók. Jelenleg körülbelül 39 Hox gént azonosítottak. A Hox gének olyan fehérjéket is kódolnak, amelyek másodlagos alfa-hélixeket képeznek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy a gének transzkripciója során összegabalyodjanak a folyamat felszabályozása érdekében.
Mivel a hox gének jelentős szerepet játszanak az állati test korai fejlődésében, ezeknek a géneknek a mutációi végzetes hatásokhoz vagy a testszerkezet fejlődésének rendellenességeihez vezethetnek. Így ezek a gének fontos szerepet játszanak a testtartás és a szerkezet megőrzésében.
Mi a hasonlóság a Homeobox és a Hox gének között?
- A homeobox és hox gének jelen vannak az eukariótákban.
- Mindkettő fontos a korai embrionális fejlődésben.
- Ezek a genom erősen konzervált régiói.
- Mindkettő különböző transzkripciós faktorokat eredményez, amelyek szabályozzák a transzkripciót.
- Sőt, olyan fehérjéket hoznak létre, amelyek másodlagos alfa-struktúrákat tartalmaznak.
- A mindkét génben végbemenő mutációk a testszerkezet rendellenes kifejeződéséhez vezethetnek.
- Mindkét gén főként a magasabb rendű élőlények morfogenezisében vesz részt.
Mi a különbség a Homeobox és a Hox gének között?
A legfontosabb különbség a homeobox és a hox gének között a funkciójának terjedelme. Míg a homeobox gének a teljes anatómiai morfogenezis folyamatot szabályozzák, addig a hox gének csak a tengelyfejlődést és a szerkezeti függelékek fejlődését szabályozzák a morfogenezis során. A homeobox gének és a hox gének száma is változó. Körülbelül 200 homeobox gén, míg körülbelül 39 hox gén létezik.
Az alábbi infografika összefoglalja a különbséget a homeobox és a hox gének között.
Összefoglaló – Homeobox vs Hox Genes
A Homeobox gének és a hox gének erősen konzervált gének. Ezek a főbb gének, amelyek részt vesznek a magasabb szintű szervezetek anatómiai fejlődésének szabályozásában, beleértve a gerinceseket is. Míg a homeobox gének a gének nagy csoportját alkotják, a hox gének a homeobox gének egy részhalmazát alkotják. Ezért a hox gének specifikusan szabályozzák a tengelyek és a függelékek fejlődését, míg a homeobox gének általában szabályozzák a teljes szerkezeti morfogenezist. Mindkét gén olyan transzkripciós faktorokat kódol, amelyek fokozzák és szabályozzák a folyamatot. Mindkét gén mutációinak számos hátrányos következménye lehet. Tehát ez a homeobox és a hox gének közötti különbség összefoglalása.
