Galvenā atšķirība starp homeoboksa un hox gēniem ir tā, ka homeoboksa gēni galvenokārt ir iesaistīti visa morfoģenēzes procesa regulēšanā, savukārt hox gēni ir homeoboksa gēnu apakškopa, kas regulē tikai asu un piedēkļu veidošanos organismos.
Strukturālās attīstības regulēšana ir svarīgs process embrionālās attīstības laikā. Homeobox gēniem un hox gēniem ir svarīga loma visā procesā, darbojoties kā transkripcijas faktori, kas uzlabo attiecīgo gēnu gēnu ekspresiju. Šie gēni ir ļoti konservēti, un šo gēnu mutācijām var būt daudz nelabvēlīgu efektu.
Kas ir Homeobox gēni?
Ir daudzas anatomiskas izmaiņas, kas notiek organismos to dzīves cikla laikā. Šo parādību sauc par morfoģenēzi. Gēnus, kas atbild par šo anatomisko izmaiņu regulēšanu, sauc par homeobox gēniem. Tie sastāv no DNS sekvences, kuras garums ir aptuveni 180 bāzu pāri. Sākotnēji tie ir atrodami dzīvniekos, augos, sēnēs un citos eikariotu organismos.
Homeoboksa gēnu ekspresija rada homeodomēna proteīnus. Šie homeodomēna proteīni galvenokārt ir transkripcijas faktori. Tie palīdz DNS un papildu proteīnu locīšanas procesā ģenētiskās ekspresijas laikā, tādējādi regulējot visu ekspresijas procesu. Tāpēc homeoboksa gēniem ir svarīga loma regulēšanas procesā. Tomēr mutācija homeoboksa gēnos var radīt lielu kaitējumu regulējošajiem procesiem.
01. attēls: mājasdomēns
Homeobox domēni pirmo reizi tika identificēti Drosophila un ir ļoti konservēti reģioni mugurkaulnieku genomā. Raksturīgais homeodomēns rada proteīnu ar 60 aminoskābēm, kas veido alfa-spirāles sekundārās struktūras. Šo homeoboksa gēnu kodēto regulējošo proteīnu aktivitāte ir visizteiktākā agrīnā embrija fāzē, kur notiek ķermeņa asu veidošanās. Tas arī izraisa eikariotu šūnu diferenciāciju. Ir divu veidu homeoboksa gēni. Tie ir – POU gēni un HOX gēni.
Kas ir Hox gēni?
Hox gēni veido homeobox gēnu apakškopu. Tie ir īpaši saistīti ar ķermeņa plāna izstrādes regulēšanu dzīves cikla embrionālajā posmā. Hox gēnu kodētie proteīni regulē stāvokli un precīzu ķermeņa plāna strukturēšanu. Tas ietver kāju, piedēkļu, piemēram, antenu un spārnu izvietošanu vairumam eikariotu dzīvnieku.
Mugurkaulniekiem ir īpaši hox gēni, kas regulē atsevišķu skriemeļu novietojumu mugurkaula kolonnā. Hox gēni regulē arī augstāko organismu ķermeņa segmentāciju.
2. attēls: Hox gēni
Sakrīt ar homeobox gēniem, hox gēni kodē arī transkripcijas faktorus. Tie ir arī saglabāti reģioni. Pašlaik ir identificēti aptuveni 39 Hox gēni. Hox gēni kodē arī proteīnus, kas veido sekundāras alfa spirāles, kas ļauj tiem sapīties gēnu transkripcijas laikā, lai pārregulētu procesu.
Tā kā hox gēniem ir liela nozīme agrīnā dzīvnieku ķermeņa attīstībā, šo gēnu mutācijas var izraisīt letālu ietekmi vai ķermeņa struktūras attīstības anomālijas. Tādējādi šiem gēniem ir liela nozīme ķermeņa stājas un struktūras uzturēšanā.
Kādas ir Homeobox un Hox gēnu līdzības?
- Homeobox un hox gēni atrodas eikariotos.
- Abas ir svarīgas agrīnā embrija attīstībā.
- Tie ir ļoti konservēti genoma reģioni.
- Abi rada dažādus transkripcijas faktorus, kas regulē transkripciju.
- Turklāt tie rada proteīnus, kas satur sekundāras alfa struktūras.
- Mutācijas, kas notiek abos gēnos, var izraisīt patoloģisku ķermeņa struktūras izpausmi.
- Abi gēni galvenokārt ir iesaistīti augstāko organismu morfoģenēzē.
Kāda ir atšķirība starp Homeobox un Hox gēniem?
Galvenā atšķirība starp homeobox un hox gēniem ir tā funkciju apjoms. Kamēr homeoboksa gēni regulē visu anatomiskās morfoģenēzes procesu, hox gēni regulē tikai asu attīstību un strukturālo piedēkļu attīstību morfoģenēzes laikā. Atšķiras arī homeobox gēnu un hox gēnu skaits. Ir aptuveni 200 homeobox gēnu, savukārt ir aptuveni 39 hox gēni.
Tālāk esošajā infografikā ir apkopota atšķirība starp homeobox un hox gēniem.
Kopsavilkums - Homeobox vs Hox Genes
Homeobox gēni un hox gēni ir ļoti konservēti gēni. Tie ir galvenie gēni, kas iesaistīti augstāka līmeņa organismu, tostarp mugurkaulnieku, anatomiskās attīstības regulēšanā. Kamēr homeoboksa gēni ir liela gēnu grupa, hox gēni ir homeobox gēnu apakškopa. Tāpēc hox gēni īpaši regulē asu un piedēkļu attīstību, savukārt homeoboksa gēni parasti regulē visu strukturālo morfoģenēzi. Abi gēni kodē transkripcijas faktorus, kas uzlabo un regulē procesu. Mutācijām abos gēnos var būt daudz nelabvēlīgu iznākumu. Tātad, šis ir kopsavilkums par atšķirībām starp homeobox un hox gēniem.
