Unterschied zwischen Homeobox- und HOX -Genen

Der Schlüsselunterschied Zwischen Homeobox- und Hox -Genen ist das Homobox -Gene sind hauptsächlich an der Regulation des gesamten Morphogeneseprozesses beteiligt, während Hox -Gene eine Untergruppe von Homöoboxen -Genen sind, die nur die Bildung von Achsen und Anhängen in Organismen regulieren.

Die Regulierung der strukturellen Entwicklung ist ein wichtiger Prozess während der embryonalen Entwicklung. Homöobox -Gene und HOX -Gene spielen eine wichtige Rolle im gesamten Prozess, indem sie als Transkriptionsfaktoren wirken, die die Genexpression der jeweiligen Gene verbessern. Diese Gene sind hoch konserviert, und Mutationen an diese Gene können viele nachteilige Auswirkungen haben.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was sind Homeobox -Gene
3. Was sind Hox -Gene?
4. Ähnlichkeiten zwischen Homeobox- und HOX -Genen
5. Nebenseitiger Vergleich - Homeobox gegen Hox -Gene in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was sind Homeobox -Gene?

Es gibt viele anatomische Veränderungen, die in Organismen während ihres Lebenszyklus stattfinden. Dieses Phänomen ist als Morphogenese bekannt. Die für die Regulierung dieser anatomischen Veränderungen verantwortlichen Gene werden als Homobox -Gene bezeichnet. Diese bestehen aus einer DNA -Sequenz, die ungefähr 180 Basenpaare lang ist. Sie sind vorläufig in Tieren, Pflanzen, Pilzen und anderen eukaryotischen Organismen vorhanden.

Die Expression von Homeobox -Genen führt zu Homöodomänenproteinen. Diese Homöodomänenproteine ​​sind hauptsächlich Transkriptionsfaktoren. Sie unterstützen den Faltungsprozess von DNA und Accessoire -Proteinen während der genetischen Expression und regulieren so den gesamten Expressionsprozess. Daher spielen Homeobox -Gene eine wichtige Rolle im Regulationsprozess. Eine Mutation in den Homeobox -Genen kann jedoch zu großen Schäden an den regulatorischen Prozessen führen.

Abbildung 01: Homeodomain

Die Homeobox -Domänen wurden zuerst in identifiziert Drosophila und sind hochkonservierte Regionen im Genom von Wirbeltieren. Die charakteristische Horodomäne führt zu einem Protein mit 60 Aminosäuren, die Alpha-Helix-Sekundärstrukturen bilden. Die Aktivität dieser regulatorischen Proteine, die durch Homöobox -Gene kodiert werden, ist in der frühen embryonalen Phase am deutlichsten. Es induziert auch die zelluläre Differenzierung in Eukaryoten. Es gibt zwei Arten von Homeobox -Genen. Sie sind - POU -Gene und Hox -Gene.

Was sind Hox -Gene??

Hox -Gene bilden eine Untergruppe der Homeobox -Gene. Sie sind speziell mit der Regulierung der Entwicklung des Körperplans während des embryonalen Stadiums des Lebenszyklus verwandt. Die von Hox -Genen codierten Proteine ​​regulieren die Position und die genaue Strukturierung des Körperplans. Dies schließt die Platzierung von Beinen, Anhänge wie Antennen und Flügel bei den meisten eukaryotischen Tieren ein.

Wirbeltiere haben spezielle Hox -Gene, die die Positionierung der einzelnen Wirbel in der Wirbelsäule regulieren. Hox -Gene regulieren auch die Segmentierung des Körpers höherer Organismen.

Abbildung 02: Hox -Gene

Zusammen mit Homeobox -Genen kodieren Hox -Gene auch für Transkriptionsfaktoren. Sie sind auch konservierte Regionen. Derzeit wurden rund 39 Hox -Gene identifiziert. Hox-Gene codieren auch Proteine, die sekundäre Alpha-Helices bilden, die es ihnen ermöglichen, während der Transkription von Genen den Prozess hochregulieren.

Da Hox -Gene eine wichtige Rolle bei der frühen Entwicklung des Tierkörpers spielen, können Mutationen in diesen Genen zu tödlichen Wirkungen oder Anomalien der Entwicklung der Körperstruktur führen. Somit spielen diese Gene eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Körperhaltung und -struktur.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Homöobox- und Hox -Genen?

• Homeobox- und Hox -Gene sind in Eukaryoten vorhanden.
• Beide sind wichtig für die frühe embryonale Entwicklung.
• Sie sind hochkonservierte Regionen im Genom.
• Beide führen zu verschiedenen Transkriptionsfaktoren, die die Transkription regulieren.
• Darüber hinaus führen sie zu Proteinen, die sekundäre Alpha -Strukturen umfassen.
• Mutationen, die in beiden Genen stattfinden, können zu einer abnormalen Expression der Körperstruktur führen.
• Beide Gene sind hauptsächlich an der Morphogenese höherer Organismen beteiligt.

Was ist der Unterschied zwischen Homeobox- und Hox -Genen?

Der Hauptunterschied zwischen Homöobox- und Hox -Genen ist der Umfang seiner Funktion. Während Homöobox -Gene den gesamten anatomischen Morphogeneseprozess regulieren, regulieren Hox -Gene nur die Entwicklung der Achsen und die Entwicklung struktureller Anhänge während der Morphogenese. Die Anzahl der Homeobox -Gene und die Hox -Gene variieren ebenfalls. Es gibt rund 200 Homeobox -Gene, während es rund 39 Hox Gens gibt.

Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Homöobox- und Hox -Genen zusammen.

Zusammenfassung -Homeobox gegen Hox -Gene

Homeobox -Gene und HOX -Gene sind hochkonservierte Gene. Sie sind die Hauptgene, die an der Regulation der anatomischen Entwicklung von Organismen höherer Ebene, einschließlich Wirbeltieren, beteiligt sind. Während Homeobox -Gene eine große Gruppe von Genen sind, sind Hox -Gene eine Untergruppe von Homöobox -Genen. Daher regulieren Hox -Gene spezifisch die Entwicklung von Achsen und Anhängen, während Homöobox -Gene im Allgemeinen die gesamte strukturelle Morphogenese regulieren. Beide Gene codieren für Transkriptionsfaktoren, die den Prozess verbessern und regulieren. Mutationen in beiden Genen können viele nachteilige Ergebnisse erzielen. Dies ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen Homeobox- und Hox -Genen.

Referenz:

1. „Homerotische Gene und Körpermuster."Genetik lernen, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Homodomain-DNA-1AHD" von Opabinia Regalis-Selbst erstellt aus dem PDB-Eintrag 1AHD mit dem frei verfügbaren Visualisierungs- und Analysepaket VMD (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Hox-Genes-Drosophila" von Antonio Quesada Díaz-Vorlage: Wiki Commons modifiziert (öffentlich zugänglich) über Commons Wikimedia