Ključna razlika med homeobox in hox geni je v tem, da so homeobox geni v glavnem vključeni v regulacijo celotnega procesa morfogeneze, medtem ko so hox geni podmnožica homeobox genov, ki uravnavajo samo tvorbo osi in dodatkov v organizmih.
Regulacija strukturnega razvoja je pomemben proces med embrionalnim razvojem. Homeobox geni in hox geni igrajo pomembno vlogo v celotnem procesu, saj delujejo kot transkripcijski faktorji, ki povečujejo gensko izražanje posameznih genov. Ti geni so zelo ohranjeni in mutacije teh genov imajo lahko številne škodljive učinke.
Kaj so geni Homeobox?
V organizmih se med njihovim življenjskim ciklom zgodi veliko anatomskih sprememb. Ta pojav je znan kot morfogeneza. Gene, odgovorne za uravnavanje teh anatomskih sprememb, imenujemo homeobox geni. Ti so sestavljeni iz zaporedja DNK, ki je dolgo približno 180 baznih parov. Predhodno jih najdemo v živalih, rastlinah, glivah in drugih evkariontskih organizmih.
Izražanje homeobox genov povzroči nastanek homeodomenskih proteinov. Ti homeodomeni proteini so večinoma transkripcijski faktorji. Pomagajo pri procesu zvijanja DNK in pomožnih proteinov med genetskim izražanjem in tako uravnavajo celoten proces izražanja. Zato imajo homeobox geni pomembno vlogo v regulacijskem procesu. Vendar pa lahko mutacija genov homeobox povzroči veliko škodo regulativnim procesom.
Slika 01: Homeodomena
Homeobox domene so bile prvič identificirane pri Drosophili in so zelo ohranjene regije v genomu vretenčarjev. Značilna homeodomena povzroči nastanek proteina s 60 aminokislinami, ki tvorijo sekundarne strukture alfa-vijačnice. Dejavnost teh regulatornih proteinov, ki jih kodirajo homeobox geni, je najbolj očitna v zgodnji embrionalni fazi, kjer poteka oblikovanje telesnih osi. Inducira tudi celično diferenciacijo pri evkariontih. Obstajata dve vrsti homeobox genov. To so – geni POU in geni HOX.
Kaj so Hox geni?
Geni Hox tvorijo podmnožico genov homeobox. Posebej so povezani z regulacijo razvoja telesnega načrta v embrionalni fazi življenjskega cikla. Proteini, ki jih kodirajo hox geni, uravnavajo položaj in natančno strukturiranje telesnega načrta. To vključuje postavitev nog, dodatkov, kot so antene in krila pri večini evkariontskih živali.
Vretenčarji imajo posebne hox gene, ki uravnavajo položaj posameznih vretenc v hrbtenici. Hox geni uravnavajo tudi segmentacijo telesa višjih organizmov.
Slika 02: Hox geni
Geni hox, ki sovpadajo z geni homeobox, kodirajo tudi transkripcijske faktorje. So tudi ohranjene regije. Trenutno je identificiranih približno 39 Hox genov. Geni Hox kodirajo tudi proteine, ki tvorijo sekundarne alfa-vijačnice, ki jim omogočajo, da se zapletejo med transkripcijo genov in tako pospešijo proces.
Ker imajo hox geni pomembno vlogo pri zgodnjem razvoju živalskega telesa, lahko mutacije v teh genih vodijo do usodnih učinkov ali nepravilnosti v razvoju telesne strukture. Tako imajo ti geni pomembno vlogo pri ohranjanju telesne drže in strukture.
Kakšne so podobnosti med geni Homeobox in Hox?
- Geni Homeobox in hox so prisotni v evkariontih.
- Oboje je pomembno pri zgodnjem razvoju zarodka.
- So visoko ohranjene regije v genomu.
- Oba povzročata različne transkripcijske faktorje, ki uravnavajo transkripcijo.
- Poleg tega tvorijo proteine, ki sestavljajo sekundarne alfa strukture.
- Mutacije, ki potekajo v obeh genih, lahko povzročijo nenormalno izražanje telesne strukture.
- Oba gena sta v glavnem vključena v morfogenezo višjih organizmov.
Kakšna je razlika med geni Homeobox in Hox?
Ključna razlika med geni homeobox in hox je obseg njihove funkcije. Medtem ko geni homeobox uravnavajo celoten proces anatomske morfogeneze, geni hox uravnavajo samo razvoj osi in razvoj strukturnih dodatkov med morfogenezo. Število homeobox genov in hox genov se prav tako razlikuje. Obstaja približno 200 homeobox genov, medtem ko obstaja približno 39 hox genov.
Spodnja infografika povzema razliko med geni homeobox in hox.
Povzetek – Homeobox vs Hox Genes
Geni Homeobox in geni hox so zelo ohranjeni geni. So glavni geni, ki sodelujejo pri uravnavanju anatomskega razvoja organizmov višje ravni, vključno z vretenčarji. Medtem ko so homeobox geni velika skupina genov, so hox geni podskupina homeobox genov. Zato geni hox specifično uravnavajo razvoj osi in prirastkov, medtem ko geni homeobox na splošno uravnavajo celotno strukturno morfogenezo. Oba gena kodirata transkripcijske faktorje, ki izboljšajo in uravnavajo proces. Mutacije v obeh genih imajo lahko številne neugodne rezultate. Torej, to je povzetek razlike med homeobox in hox geni.
