Diferența cheie dintre genele homeobox și hox este că genele homeobox sunt implicate în principal în reglarea întregului proces de morfogeneză, în timp ce genele hox sunt un subset de gene homeobox care reglementează doar formarea axelor și a anexelor în organisme.
Reglarea dezvoltării structurale este un proces important în timpul dezvoltării embrionare. Genele homeobox și genele hox joacă un rol important în întregul proces, acționând ca factori de transcripție care sporesc expresia genică a genelor respective. Aceste gene sunt foarte conservate, iar mutațiile acestor gene pot avea multe efecte adverse.
Ce sunt genele Homeobox?
Există multe modificări anatomice care au loc în organisme în timpul ciclului lor de viață. Acest fenomen este cunoscut sub numele de morfogeneză. Genele responsabile de reglarea acestor modificări anatomice sunt numite gene homeobox. Acestea constau dintr-o secvență de ADN care are aproximativ 180 de perechi de baze. Se găsesc preliminar la animale, plante, ciuperci și alte organisme eucariote.
Expresia genelor homeobox dă naștere la proteine homeodomain. Aceste proteine homeodomaine sunt în mare parte factori de transcripție. Ele ajută la procesul de pliere a ADN-ului și a proteinelor accesorii în timpul expresiei genetice, reglând astfel întregul proces de exprimare. Prin urmare, genele homeobox joacă un rol important în procesul de reglare. Cu toate acestea, o mutație a genelor homeobox poate provoca daune mari proceselor de reglementare.
Figura 01: Homeodomeniu
Domeniile homeobox au fost identificate pentru prima dată în Drosophila și sunt regiuni extrem de conservate în genomul vertebratelor. Homeodomeniul caracteristic dă naștere unei proteine cu 60 de aminoacizi formând structuri secundare alfa-helix. Activitatea acestor proteine reglatoare codificate de genele homeobox este cea mai evidentă în timpul fazei embrionare timpurii, unde are loc formarea axelor corpului. De asemenea, induce diferențierea celulară la eucariote. Există două tipuri de gene homeobox. Acestea sunt – gene POU și gene HOX.
Ce sunt genele Hox?
Genele Hox formează un subset al genelor homeobox. Ele sunt legate în mod specific de reglarea dezvoltării planului corporal în timpul etapei embrionare a ciclului de viață. Proteinele codificate de genele hox reglează poziția și structurarea exactă a planului corporal. Aceasta include plasarea picioarelor, a anexelor cum ar fi antenele și aripile la majoritatea animalelor eucariote.
Vertebratele au gene hox speciale care reglează poziționarea vertebrelor individuale în coloana vertebrală. Genele Hox reglează, de asemenea, segmentarea corpului organismelor superioare.
Figura 02: Genele Hox
Coincidând cu genele homeobox, genele hox codifică și pentru factorii de transcripție. Sunt și regiuni conservate. În prezent, au fost identificate aproximativ 39 de gene Hox. Genele Hox codifică, de asemenea, proteinele care formează elice alfa secundare, care le permit să se încurce în timpul transcripției genelor pentru a regla procesul.
Deoarece genele hox joacă un rol major în dezvoltarea timpurie a corpului animal, mutațiile acestor gene pot duce la efecte fatale sau anomalii ale dezvoltării structurii corpului. Astfel, aceste gene joacă un rol major în menținerea posturii și structurii corpului.
Care sunt asemănările dintre Homeobox și genele Hox?
- Genele Homeobox și Hox sunt prezente în eucariote.
- Ambele sunt importante în dezvoltarea embrionară timpurie.
- Sunt regiuni extrem de conservate din genom.
- Ambele dau naștere la diverși factori de transcripție care reglează transcripția.
- În plus, ele dau naștere la proteine care cuprind structuri alfa secundare.
- Mutațiile care au loc în ambele gene pot duce la expresia anormală a structurii corpului.
- Ambele gene sunt implicate în principal în morfogeneza organismelor superioare.
Care este diferența dintre genele Homeobox și Hox?
Diferența cheie dintre genele homeobox și hox este domeniul de aplicare al funcției sale. În timp ce genele homeobox reglează întregul proces de morfogeneză anatomică, genele hox reglează doar dezvoltarea axelor și dezvoltarea anexelor structurale în timpul morfogenezei. Numărul de gene homeobox și genele hox variază, de asemenea. Există aproximativ 200 de gene homeobox, în timp ce există aproximativ 39 de gene hox.
Infografia de mai jos rezumă diferența dintre genele homeobox și hox.
Rezumat – Homeobox vs Gene Hox
Genele Homeobox și genele hox sunt gene foarte conservate. Ele sunt principalele gene implicate în reglarea dezvoltării anatomice a organismelor de nivel superior, inclusiv a vertebratelor. În timp ce genele homeobox sunt un grup mare de gene, genele hox sunt un subset de gene homeobox. Prin urmare, genele hox reglează în mod specific dezvoltarea axelor și a anexelor, în timp ce genele homeobox reglează în general întreaga morfogeneză structurală. Ambele gene codifică factori de transcripție care îmbunătățesc și reglează procesul. Mutațiile ambelor gene pot avea multe rezultate dezavantajoase. Deci, acesta este rezumatul diferenței dintre genele homeobox și hox.
