Nøkkelforskjellen mellom homeobox- og hox-gener er at homeobox-gener hovedsakelig er involvert i reguleringen av hele morfogeneseprosessen, mens hox-gener er en undergruppe av homeobox-gener som kun regulerer dannelsen av økser og vedheng i organismer.
Regulering av strukturell utvikling er en viktig prosess under embryonal utvikling. Homeobox-gener og hox-gener spiller en viktig rolle i hele prosessen ved å fungere som transkripsjonsfaktorer som forsterker genuttrykket til de respektive genene. Disse genene er svært konserverte, og mutasjoner i disse genene kan ha mange uheldige effekter.
Hva er Homeobox-gener?
Det er mange anatomiske endringer som finner sted i organismer i løpet av deres livssyklus. Dette fenomenet er kjent som morfogenese. Genene som er ansvarlige for å regulere disse anatomiske endringene kalles homeobox-gener. Disse består av en DNA-sekvens som er omtrent 180 basepar lang. De er foreløpig funnet i dyr, planter, sopp og andre eukaryote organismer.
Uttrykket av homeobox-gener gir opphav til homeodomene-proteiner. Disse homeodomene-proteinene er for det meste transkripsjonsfaktorer. De hjelper til med foldingsprosessen av DNA og tilbehørsproteiner under det genetiske uttrykket, og regulerer dermed hele ekspresjonsprosessen. Derfor spiller homeobox-gener en viktig rolle i reguleringsprosessen. Imidlertid kan en mutasjon i homeobox-genene forårsake stor skade på reguleringsprosessene.
Figur 01: Homeodomene
Homeobox-domenene ble først identifisert i Drosophila og er svært konserverte regioner i genomet til virveldyr. Det karakteristiske homeodomenet gir opphav til et protein med 60 aminosyrer som danner alfa-helix sekundære strukturer. Aktiviteten til disse regulatoriske proteinene kodet av homeobox-gener er mest tydelig i den tidlige embryonale fasen, hvor dannelsen av kroppsakser finner sted. Det induserer også cellulær differensiering i eukaryoter. Det finnes to typer homeobox-gener. De er – POU-gener og HOX-gener.
Hva er Hox-gener?
Hox-gener utgjør en undergruppe av homeobox-genene. De er spesifikt relatert til reguleringen av kroppsplanutviklingen i løpet av det embryonale stadiet av livssyklusen. Proteinene kodet av hox-gener regulerer posisjonen og den nøyaktige struktureringen av kroppsplanen. Dette inkluderer plassering av ben, vedheng som antenner og vinger hos de fleste eukaryote dyr.
Vertebrater har spesielle hox-gener som regulerer plasseringen av de enkelte ryggvirvlene i ryggvirvelsøylen. Hox-gener regulerer også segmenteringen av kroppen til høyere organismer.
Figur 02: Hox-gener
Sammenfallende med homeobox-gener koder hox-gener også for transkripsjonsfaktorer. De er også bevarte regioner. For tiden er rundt 39 Hox-gener identifisert. Hox-gener koder også for proteiner som danner sekundære alfa-helikser, som gjør dem i stand til å vikle seg inn under transkripsjon av gener for å oppregulere prosessen.
Siden hox-gener spiller en stor rolle i den tidlige utviklingen av dyrekroppen, kan mutasjoner i disse genene føre til dødelige effekter eller abnormiteter i kroppsstrukturutviklingen. Dermed spiller disse genene en viktig rolle i å opprettholde kroppsholdning og struktur.
Hva er likhetene mellom Homeobox- og Hox-gener?
- Homeobox- og hox-gener er tilstede i eukaryoter.
- Begge er viktige i tidlig embryonal utvikling.
- De er svært bevarte områder i genomet.
- Begge gir opphav til ulike transkripsjonsfaktorer som regulerer transkripsjon.
- Dessuten gir de opphav til proteiner som omfatter sekundære alfastrukturer.
- Mutasjoner som finner sted i begge genene kan føre til unorm alt uttrykk for kroppsstruktur.
- Begge genene er hovedsakelig involvert i morfogenesen til høyere organismer.
Hva er forskjellen mellom Homeobox- og Hox-gener?
Nøkkelforskjellen mellom homeobox- og hox-gener er omfanget av funksjonen. Mens homeobox-gener regulerer hele den anatomiske morfogenese-prosessen, regulerer hox-gener bare aksenes utvikling og utviklingen av strukturelle vedheng under morfogenesen. Antall homeobox-gener og hox-genene varierer også. Det er rundt 200 homeobox-gener mens det er rundt 39 hox-gener.
Infografikken nedenfor oppsummerer forskjellen mellom homeobox- og hox-gener.
Sammendrag – Homeobox vs Hox-gener
Homeobox-gener og hox-gener er svært konserverte gener. De er hovedgenene som er involvert i reguleringen av anatomisk utvikling av organismer på høyere nivå, inkludert virveldyr. Mens homeobox-gener er en stor gruppe gener, er hox-gener en undergruppe av homeobox-gener. Derfor regulerer hox-gener spesifikt utviklingen av akser og vedheng, mens homeobox-gener generelt regulerer hele den strukturelle morfogenesen. Begge gener koder for transkripsjonsfaktorer som forsterker og regulerer prosessen. Mutasjoner i begge genene kan ha mange uheldige utfall. Så dette er sammendraget av forskjellen mellom homeobox- og hox-gener.
