Ключевое различие между гомеобоксными и hox-генами заключается в том, что гомеобоксные гены в основном участвуют в регуляции всего процесса морфогенеза, в то время как hox-гены представляют собой подмножество гомеобоксных генов, которые регулируют только формирование осей и придатков в организмах.
Регуляция структурного развития является важным процессом во время эмбрионального развития. Гены гомеобокса и гены hox играют важную роль во всем процессе, действуя как факторы транскрипции, усиливающие экспрессию соответствующих генов. Эти гены очень консервативны, и мутации в этих генах могут иметь много побочных эффектов.
Что такое гены гомеобокса?
Есть много анатомических изменений, которые происходят в организмах в течение их жизненного цикла. Это явление известно как морфогенез. Гены, ответственные за регуляцию этих анатомических изменений, называются гомеобоксными генами. Они состоят из последовательности ДНК длиной около 180 пар оснований. Предварительно они обнаружены у животных, растений, грибов и других эукариотических организмов.
Экспрессия гомеобоксных генов дает начало гомеодоменовым белкам. Эти гомеодоменные белки в основном являются факторами транскрипции. Они помогают в процессе сворачивания ДНК и дополнительных белков во время генетической экспрессии, таким образом регулируя весь процесс экспрессии. Следовательно, гены гомеобокса играют важную роль в процессе регуляции. Однако мутация в генах гомеобокса может нанести серьезный ущерб регуляторным процессам.
Рисунок 01: Домашний домен
Гомеобоксные домены были впервые идентифицированы у дрозофилы и представляют собой высококонсервативные области в геноме позвоночных. Характерный гомеодомен дает белок с 60 аминокислотами, образующими вторичные структуры альфа-спирали. Активность этих регуляторных белков, кодируемых генами гомеобокса, наиболее очевидна на ранней эмбриональной фазе, когда происходит формирование осей тела. Он также индуцирует клеточную дифференцировку у эукариот. Существует два типа гомеобоксных генов. Это – гены POU и гены HOX.
Что такое Hox-гены?
Гены Hox образуют подмножество генов гомеобокса. Они конкретно связаны с регуляцией развития строения тела на эмбриональной стадии жизненного цикла. Белки, кодируемые генами hox, регулируют положение и точное структурирование строения тела. Это включает в себя размещение ног, придатков, таких как усики и крылья, у большинства эукариотических животных.
Позвоночные имеют специальные гены hox, которые регулируют положение отдельных позвонков в позвоночном столбе. Hox-гены также регулируют сегментацию тела высших организмов.
Рисунок 02: Hox-гены
Совпадая с генами гомеобокса, гены hox также кодируют факторы транскрипции. Они также являются охраняемыми регионами. В настоящее время идентифицировано около 39 Hox-генов. Гены Hox также кодируют белки, образующие вторичные альфа-спирали, которые позволяют им запутываться во время транскрипции генов, чтобы активировать этот процесс.
Поскольку гены hox играют важную роль в раннем развитии организма животного, мутации в этих генах могут привести к фатальным последствиям или аномалиям развития структуры тела. Таким образом, эти гены играют важную роль в поддержании осанки и строения тела.
Каковы сходства между гомеобоксными и хокс-генами?
- Homeobox и hox гены присутствуют у эукариот.
- Оба важны для раннего эмбрионального развития.
- Это высококонсервативные области генома.
- Оба дают начало различным факторам транскрипции, которые регулируют транскрипцию.
- Более того, они дают начало белкам, содержащим вторичные альфа-структуры.
- Мутации, происходящие в обоих генах, могут привести к аномальному выражению структуры тела.
- Оба гена в основном участвуют в морфогенезе высших организмов.
В чем разница между гомеобоксными и хокс-генами?
Ключевое различие между гомеобоксными и hox генами заключается в объеме их функций. В то время как гены гомеобокса регулируют весь процесс анатомического морфогенеза, гены hox регулируют только развитие осей и развитие структурных придатков во время морфогенеза. Количество гомеобоксных и hox-генов также различается. Существует около 200 гомеобоксных генов и около 39 hox-генов.
Приведенная ниже инфографика суммирует разницу между гомеобоксными и hox генами.
Резюме – Гомеобокс против хокс-генов
Homeobox-гены и hox-гены являются высококонсервативными генами. Это основные гены, участвующие в регуляции анатомического развития организмов более высокого уровня, в том числе позвоночных. В то время как гомеобоксные гены представляют собой большую группу генов, hox-гены представляют собой подмножество гомеобоксных генов. Следовательно, гены hox специфически регулируют развитие осей и придатков, тогда как гены гомеобокса вообще регулируют весь структурный морфогенез. Оба гена кодируют факторы транскрипции, которые усиливают и регулируют этот процесс. Мутации в обоих генах могут иметь много неблагоприятных последствий. Итак, это краткое изложение различий между гомеобоксными и hox генами.
