Homeoboxi ja Hoxi geenide erinevus

võtme erinevus homeoboxi ja hox-geenide vahel on see homeoboxi geenid osalevad peamiselt kogu morfogeneesi protsessi reguleerimises, samal ajal kui hox geenid on homeoboxi geenide alamhulk, mis reguleerivad ainult telgede ja lisade moodustumist organismides.

Struktuurilise arengu reguleerimine on embrüonaalse arengu ajal oluline protsess. Homeoboxi ja hox-geenid mängivad olulist rolli kogu protsessis, toimides transkriptsioonifaktoritena, mis suurendavad vastavate geenide geeniekspressiooni. Need geenid on väga konserveerunud ja nende geenide mutatsioonidel võib olla palju kahjulikke mõjusid.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on Homeoboxi geenid
3. Mis on Hoxi geenid
4. Homeoboxi ja Hoxi geenide sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - Homeobox vs Hox-geenid tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on Homeoboxi geenid?

Organismides nende elutsükli jooksul toimub palju anatoomilisi muutusi. Seda nähtust nimetatakse morfogeneesiks. Nende anatoomiliste muutuste reguleerimise eest vastutavaid geene nimetatakse homeoboxi geenideks. Need koosnevad DNA järjestusest, mis on umbes 180 aluspaari pikk. Neid leidub esialgu loomades, taimedes, seentes ja teistes eukarüootsetes organismides.

Homeoboxi geenide ekspressioon põhjustab homeodomeeni valke. Need homodomeeni valgud on enamasti transkriptsioonifaktorid. Need aitavad geneetilise ekspressiooni ajal DNA ja lisavalkude voltimisprotsessis reguleerida kogu ekspressiooniprotsessi. Seetõttu mängivad homeoboxi geenid regulatsiooniprotsessis olulist rolli. Kuid homeoboxi geenide mutatsioon võib regulatsiooniprotsesse märkimisväärselt kahjustada.

Joonis 01: kodudomeen

Homeboxi domeenid tuvastati esmakordselt domeenis Drosophila ja on selgroogsete genoomis väga konserveerunud piirkonnad. Iseloomulik kododomeen annab valgu 60 aminohappega, mis moodustavad alfa-heeliksi sekundaarstruktuure. Nende homeoboxi geenide poolt kodeeritud regulatiivsete valkude aktiivsus ilmneb kõige selgemalt varases embrüonaalses faasis, kus toimub kehatelgede moodustumine. Samuti indutseerib see raku diferentseerumist eukarüootides. Homeoboxi geene on kahte tüüpi. Need on - POU ja HOX geenid.

Mis on Hoxi geenid?

Hoxi geenid moodustavad homeoboxi geenide alamhulga. Need on konkreetselt seotud kehaplaani arengu reguleerimisega elutsükli embrüonaalses etapis. Hox-geenide kodeeritud valgud reguleerivad kehaplaani positsiooni ja täpset struktureerimist. See hõlmab jalgade, selliste lisade nagu antennide ja tiibade paigutamist enamikul eukarüootsetel loomadel.

Selgroogsetel on spetsiaalsed hoksigeenid, mis reguleerivad üksikute selgroolülide positsiooni selgroos. Hoxi geenid reguleerivad ka kõrgemate organismide keha segmenteerimist.

Joonis 02: Hox-geenid

Koos koduboksi geenidega kodeerivad hox geenid ka transkriptsioonifaktoreid. Need on ka konserveeritud piirkonnad. Praegu on tuvastatud umbes 39 Hoxi geeni. Hoxi geenid kodeerivad ka valke, mis moodustavad sekundaarsed alfa-heeliksid, mis võimaldavad neil geenide transkriptsiooni ajal takerduda, et protsessi ülesreguleerida.

Kuna toksiini geenidel on suur roll loomakeha varases arengus, võivad nende geenide mutatsioonid põhjustada surmavaid tagajärgi või keha struktuuri arengu kõrvalekaldeid. Seega mängivad need geenid suurt rolli kehahoia ja kehaehituse säilitamisel.

Millised on Homeoboxi ja Hoxi geenide sarnasused??

• Eukarüootides on homeoboxi ja hoksi geenid.
• Mõlemad on olulised varases embrüonaalses arengus.
• Need on genoomis väga konserveerunud piirkonnad.
• Mõlemad põhjustavad transkriptsiooni reguleerivaid erinevaid transkriptsioonifaktoreid.
• Lisaks tekitavad need valke, mis sisaldavad sekundaarseid alfa-struktuure.
• Mõlemas geenis toimuvad mutatsioonid võivad põhjustada keha struktuuri ebanormaalset ekspressiooni.
• Mõlemad geenid osalevad peamiselt kõrgemate organismide morfogeneesis.

Mis vahe on Homeoboxil ja Hox-geenidel??

Peamine erinevus homeoboxi ja hox-geenide vahel on selle funktsiooni ulatus. Kui homeoboxi geenid reguleerivad kogu anatoomilist morfogeneesi protsessi, siis hox geenid reguleerivad ainult telgede arengut ja struktuursete lisade teket morfogeneesi ajal. Erinevad on ka homeoboxi ja hox geenide arv. Homeoboxi geene on umbes 200, samas kui umbes 39 hox-geeni.

Allpool olev infograafik võtab kokku homeoboxi ja hox-geenide erinevuse.

Kokkuvõte - Homeobox vs Hoxi geenid

Homeoboxi ja hox-geenid on väga konserveerunud geenid. Need on peamised geenid, mis osalevad kõrgema taseme organismide, sealhulgas selgroogsete anatoomilise arengu regulatsioonis. Kui homeoboxi geenid on suur geenide rühm, siis hox geenid on homeoboxi geenide alamhulk. Seetõttu reguleerivad hox-geenid spetsiifiliselt telgede ja lisade teket, samas kui homeobox-geenid reguleerivad üldiselt kogu strukturaalset morfogeneesi. Mõlemad geenid kodeerivad protsessi parendavaid ja reguleerivaid transkriptsioonifaktoreid. Mõlema geeni mutatsioonidel võib olla palju ebasoodsaid tulemusi. Niisiis, see on kokkuvõte homeoboxi ja hox-geenide erinevusest.

Viide:

1. “Homotootilised geenid ja kehamustrid”. Õppige geneetikat, saadaval siit.

Pilt viisakalt:

1. „Homeodomain-dna-1ahd”, autor Opabinia regalis - ise loodud PBP kandest 1AHD, kasutades vabalt saadavat visualiseerimis- ja analüüsipaketti VMD (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. “Hox-genes-drosophila” - autor: Antonio Quesada Díaz - Mall: Wiki muudetud (avalik omand) Commonsis Wikimedia