Różnica między genami Homeobox i Hox

The kluczowa różnica Pomiędzy genami homeobox i hox jest to Geny homeobox są zaangażowane głównie w regulację całego procesu morfogenezy, podczas gdy geny hox są podzbiorem genów homeobox, które regulują jedynie tworzenie osi i przydatków w organizmach.

Regulacja rozwoju strukturalnego jest ważnym procesem podczas rozwoju embrionalnego. Geny homeobox i geny hox odgrywają ważną rolę w całym procesie, działając jako czynniki transkrypcyjne, które zwiększają ekspresję genów odpowiednich genów. Geny te są wysoce konserwatywne, a mutacje w tych genach mogą mieć wiele negatywnych skutków.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są geny Homeobox
3. Co to są geny Hox
4. Podobieństwa między genami Homeobox i Hox
5. Porównanie obok siebie - Homeobox vs geny Hox w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Jakie są geny Homeobox?

Istnieje wiele zmian anatomicznych zachodzących w organizmach podczas ich cyklu życia. Zjawisko to znane jest jako morfogeneza. Geny odpowiedzialne za regulowanie tych zmian anatomicznych nazywane są genami homeobox. Składają się one z sekwencji DNA o długości około 180 par zasad. Występują wstępnie u zwierząt, roślin, grzybów i innych organizmów eukariotycznych.

Ekspresja genów homeoboków powoduje powstanie białek homeodomen. Te białka homeodomen są głównie czynnikami transkrypcyjnymi. Pomagają w procesie składania DNA i białek pomocniczych podczas ekspresji genetycznej, regulując w ten sposób cały proces ekspresji. Dlatego geny homeobox odgrywają ważną rolę w procesie regulacji. Jednak mutacja w genach homeoboksu może spowodować poważne uszkodzenie procesów regulacyjnych.

Rysunek 01: Homeodomain

Domeny homeobox zostały po raz pierwszy zidentyfikowane w Drosophila i są wysoce konserwatywnymi regionami w genomie kręgowców. Z charakterystycznej homeodomeny powstaje białko o 60 aminokwasach tworzące struktury wtórne alfa-helisa. Aktywność tych białek regulatorowych kodowanych przez geny homeobox jest najbardziej widoczna we wczesnej fazie embrionalnej, gdzie następuje tworzenie osi ciała. Indukuje także różnicowanie komórkowe u eukariontów. Istnieją dwa rodzaje genów homeoboksu. Są to - geny POU i geny HOX.

Jakie są geny Hox?

Geny Hox tworzą podzbiór genów homeobox. Są one szczególnie związane z regulacją rozwoju planu ciała podczas embrionalnego etapu cyklu życia. Białka kodowane przez geny hox regulują pozycję i dokładną strukturę planu ciała. Obejmuje to umieszczenie nóg, przydatków, takich jak anteny i skrzydła, u większości zwierząt eukariotycznych.

Kręgowce mają specjalne geny hox, które regulują pozycję poszczególnych kręgów w kręgosłupie. Geny Hox regulują również segmentację organizmu organizmów wyższych.

Ryc. 02: Geny Hox

Wraz z genami homeobox, geny hox kodują również czynniki transkrypcyjne. Są to również regiony konserwowane. Obecnie zidentyfikowano około 39 genów Hox. Geny Hox kodują również białka tworzące wtórne helisy alfa, które umożliwiają im zaplątanie się podczas transkrypcji genów w celu zwiększenia regulacji procesu.

Ponieważ geny hox odgrywają ważną rolę we wczesnym rozwoju organizmu zwierzęcia, mutacje w tych genach mogą prowadzić do zgonów lub nieprawidłowości w rozwoju struktury ciała. Tak więc geny te odgrywają główną rolę w utrzymaniu postawy i struktury ciała.

Jakie są podobieństwa między genami Homeobox i Hox?

• Geny homeobox i hox są obecne w eukariotach.
• Oba są ważne we wczesnym rozwoju embrionalnym.
• Są to wysoce konserwatywne regiony w genomie.
• Oba powodują powstawanie różnych czynników transkrypcyjnych, które regulują transkrypcję.
• Ponadto dają początek białkom, które zawierają wtórne struktury alfa.
• Mutacje zachodzące w obu genach mogą prowadzić do nieprawidłowej ekspresji struktury ciała.
• Oba geny są głównie zaangażowane w morfogenezę organizmów wyższych.

Jaka jest różnica między genami Homeobox i Hox?

Kluczową różnicą między genami homeoboksu i hoxa jest zakres jego funkcji. Podczas gdy geny homeobox regulują cały anatomiczny proces morfogenezy, geny hox regulują jedynie rozwój osi i rozwój przydatków strukturalnych podczas morfogenezy. Liczba genów homeobox i genów hox również jest różna. Istnieje około 200 genów homeobox, podczas gdy istnieje około 39 genów hox.

Poniższa infografika podsumowuje różnicę między genami homeobox i genów hox.

Podsumowanie - Homeobox vs Hox Genes

Geny homeobox i geny hox są genami wysoce konserwatywnymi. Są to główne geny zaangażowane w regulację anatomicznego rozwoju organizmów wyższego poziomu, w tym kręgowców. Podczas gdy geny homeobox są dużą grupą genów, geny hox są podzbiorem genów homeobox. Dlatego geny hox specyficznie regulują rozwój osi i przydatków, podczas gdy geny homeobox ogólnie regulują całą morfogenezę strukturalną. Oba geny kodują czynniki transkrypcyjne, które wzmacniają i regulują proces. Mutacje w obu genach mogą mieć wiele niekorzystnych skutków. Oto podsumowanie różnicy między genami homeobox i genów hox.

Odniesienie:

1. „Geny homeotyczne i wzory ciała”. Dowiedz się genetyki, dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Homeodomain-dna-1ahd” Autor: Opabinia regalis - Własne stworzenie z wpisu PDB 1AHD przy użyciu bezpłatnego pakietu wizualizacji i analizy VMD (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Hox-genes-drosophila” Antonio Quesada Díaz - Szablon: Wiki commons zmodyfikowane (domena publiczna) przez Commons Wikimedia