Rozdíl mezi Homeoboxem a Hoxovými geny

klíčový rozdíl mezi homeoboxovými a hoxovými geny je to homeoboxové geny se podílejí hlavně na regulaci celého procesu morfogeneze, zatímco hox geny jsou podskupinou genů homeoboxu, které regulují pouze tvorbu os a přívěsků v organismech.

Regulace strukturálního vývoje je důležitým procesem během embryonálního vývoje. Geny Homeobox a Hox geny hrají důležitou roli v celém procesu tím, že působí jako transkripční faktory, které zvyšují genovou expresi příslušných genů. Tyto geny jsou vysoce konzervované a mutace těchto genů mohou mít mnoho nepříznivých účinků.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co jsou Homeoboxní geny
3. Co jsou geny Hox
4. Podobnosti mezi Homeoboxem a Hoxovými geny
5. Srovnání bok po boku - Homeobox vs Hox geny v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co jsou Homeoboxní geny?

V organismech během jejich životního cyklu dochází k mnoha anatomickým změnám. Tento jev je znám jako morfogeneze. Geny zodpovědné za regulaci těchto anatomických změn se nazývají homeoboxové geny. Tyto sestávají ze sekvence DNA, která je dlouhá asi 180 párů bází. Jsou předběžně nalezeny u zvířat, rostlin, hub a dalších eukaryotických organismů.

Exprese genů homeoboxu vede ke vzniku proteinů homeodomény. Tyto proteiny homeodomény jsou většinou transkripční faktory. Pomáhají při procesu skládání DNA a pomocných proteinů během genetické exprese, a tak regulují celý expresní proces. Proto geny homeoboxu hrají důležitou roli v regulačním procesu. Mutace v genech homeoboxu však může způsobit velké poškození regulačních procesů.

Obrázek 01: Homeodomain

Domény homeoboxu byly poprvé identifikovány v roce 2007 Drosophila a jsou vysoce konzervativní oblasti v genomu obratlovců. Charakteristická homeodoména vede ke vzniku proteinu s 60 aminokyselinami, které vytvářejí sekundární struktury alfa-šroubovice. Aktivita těchto regulačních proteinů kódovaných homeoboxovými geny je nejzřetelnější během rané embryonální fáze, kdy dochází k tvorbě tělesných os. To také indukuje buněčnou diferenciaci v eukaryotech. Existují dva typy genů homeoboxu. Jsou to - POU geny a HOX geny.

Co jsou to Hox Geny?

Geny Hox tvoří podskupinu genů homeoboxu. Konkrétně se týkají regulace vývoje plánu těla během embryonální fáze životního cyklu. Proteiny kódované hoxovými geny regulují polohu a přesnou strukturu plánu těla. To zahrnuje umístění nohou, přívěsků, jako jsou antény a křídla, u většiny eukaryotických zvířat.

Vertebrates mají speciální hox geny, které regulují umístění jednotlivých obratlů ve sloupci obratle. Geny Hox také regulují segmentaci těla vyšších organismů.

Obrázek 02: Hoxové geny

Ve shodě s homeoboxovými geny kódují hoxové geny také transkripční faktory. Jsou to také konzervované regiony. V současné době bylo identifikováno kolem 39 Hox genů. Hox geny také kódují proteiny, které tvoří sekundární alfa-helixy, které jim umožňují zapletení během transkripce genů pro upregulaci procesu.

Protože geny hox hrají hlavní roli v časném vývoji živočišného těla, mohou mutace v těchto genech vést k fatálním účinkům nebo abnormalitám vývoje struktury těla. Tyto geny tedy hrají hlavní roli při udržování držení těla a struktury.

Jaké jsou podobnosti genů Homeobox a Hox?

• Geny Homeobox a Hox jsou přítomny v eukaryotech.
• Oba jsou důležité v časném embryonálním vývoji.
• Jsou to vysoce zachovalé regiony v genomu.
• Oba způsobují různé transkripční faktory, které regulují transkripci.
• Kromě toho vznikají proteiny, které obsahují sekundární alfa struktury.
• Mutace probíhající v obou genech mohou vést k abnormální expresi struktury těla.
• Oba geny se podílejí hlavně na morfogenezi vyšších organismů.

Jaký je rozdíl mezi Homeoboxem a Hoxovými geny?

Klíčový rozdíl mezi homeoboxovými a hoxovými geny je rozsah jeho funkce. Zatímco homeoboxové geny regulují celý anatomický proces morfogeneze, hox geny regulují pouze vývoj os a vývoj strukturních přívěsků během morfogeneze. Počet genů homeoboxu a genů hox se také liší. Existuje asi 200 genů homeoboxu, zatímco existuje asi 39 hox genů.

Níže uvedený infographic shrnuje rozdíl mezi homeoboxovými a hoxovými geny.

Shrnutí - Homeobox vs Hox Genes

Geny Homeobox a Hox jsou vysoce konzervované geny. Jsou to hlavní geny podílející se na regulaci anatomického vývoje organismů vyšší úrovně, včetně obratlovců. Zatímco geny homeoboxu jsou velkou skupinou genů, geny hox jsou podskupinou genů homeoboxu. Proto hox geny specificky regulují vývoj os a přívěsků, zatímco homeoboxové geny obecně regulují celou strukturální morfogenezi. Oba geny kódují transkripční faktory, které zvyšují a regulují proces. Mutace v obou genech mohou mít mnoho nevýhodných výsledků. Toto je shrnutí rozdílu mezi homeoboxovými a hoxovými geny.

Odkaz:

1. „Homeotické geny a vzory těl.“ Naučte se genetiku, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Homeodomain-dna-1ahd“ autorem Opabinia regalis - vytvořeno samostatně z PDB položky 1AHD pomocí volně dostupného balíčku vizualizace a analýzy VMD (CC BY-SA 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia
2. „Hox-gene-drosophila“ Antonio Quesada Díaz - Šablona: Wiki commons (Public Domain) změněna pomocí Commons Wikimedia