Klíčový rozdíl mezi geny homeobox a hox je v tom, že geny homeoboxu se podílejí hlavně na regulaci celého procesu morfogeneze, zatímco geny hox jsou podskupinou genů homeoboxu, které pouze regulují tvorbu os a přívěsků v organismech.
Regulace strukturálního vývoje je důležitý proces během embryonálního vývoje. Homeobox geny a hox geny hrají důležitou roli v celém procesu tím, že fungují jako transkripční faktory, které zvyšují genovou expresi příslušných genů. Tyto geny jsou vysoce konzervované a mutace těchto genů mohou mít mnoho nepříznivých účinků.
Co jsou geny Homeoboxu?
V organismech během jejich životního cyklu dochází k mnoha anatomickým změnám. Tento jev je známý jako morfogeneze. Geny odpovědné za regulaci těchto anatomických změn se nazývají geny homeoboxu. Ty se skládají ze sekvence DNA, která je dlouhá asi 180 párů bází. Předběžně se nacházejí u zvířat, rostlin, hub a dalších eukaryotických organismů.
Exprese genů homeoboxu dává vzniknout proteinům homeodomény. Tyto homeodoménové proteiny jsou většinou transkripční faktory. Pomáhají při procesu skládání DNA a přídatných proteinů během genetické exprese, čímž regulují celý proces exprese. Proto hrají geny homeoboxu důležitou roli v procesu regulace. Mutace v genech homeoboxu však může způsobit velké poškození regulačních procesů.
Obrázek 01: Homeodoména
Domény homeoboxu byly poprvé identifikovány u Drosophila a jsou vysoce konzervovanými oblastmi v genomu obratlovců. Charakteristická homeodoména dává vzniknout proteinu s 60 aminokyselinami tvořícími sekundární struktury alfa-helix. Aktivita těchto regulačních proteinů kódovaných homeoboxovými geny je nejzřetelnější během rané embryonální fáze, kde dochází k tvorbě tělesných os. Také indukuje buněčnou diferenciaci u eukaryot. Existují dva typy genů homeoboxu. Jsou to – POU geny a HOX geny.
Co jsou Hox geny?
Hox geny tvoří podmnožinu genů homeoboxu. Konkrétně se týkají regulace vývoje tělesného plánu během embryonální fáze životního cyklu. Proteiny kódované hox geny regulují polohu a přesné strukturování tělesného plánu. To zahrnuje umístění nohou, přívěsků, jako jsou antény a křídla u většiny eukaryotických zvířat.
Obratlovci mají speciální hox geny, které regulují umístění jednotlivých obratlů v páteři. Hox geny také regulují segmentaci těla vyšších organismů.
Obrázek 02: Hox Genes
Shodně s geny homeoboxu kódují geny hox také transkripční faktory. Jsou to také chráněné oblasti. V současné době bylo identifikováno kolem 39 Hox genů. Hox geny také kódují proteiny, které tvoří sekundární alfa-helixy, které jim umožňují zaplétat se během transkripce genů, aby se proces upreguloval.
Protože geny hox hrají hlavní roli v raném vývoji zvířecího těla, mutace v těchto genech mohou vést k fatálním účinkům nebo abnormalitám vývoje tělesné struktury. Tyto geny tedy hrají hlavní roli při udržování držení těla a struktury.
Jaké jsou podobnosti mezi geny Homeobox a Hox?
- Geny Homeobox a hox jsou přítomny v eukaryotech.
- Obojí je důležité v raném embryonálním vývoji.
- Jsou to vysoce konzervované oblasti v genomu.
- Oba vedou ke vzniku různých transkripčních faktorů, které regulují transkripci.
- Navíc dávají vzniknout proteinům, které obsahují sekundární alfa struktury.
- Mutace probíhající v obou genech mohou vést k abnormální expresi tělesné struktury.
- Oba geny se podílejí hlavně na morfogenezi vyšších organismů.
Jaký je rozdíl mezi geny Homeobox a Hox?
Klíčovým rozdílem mezi geny homeobox a hox je rozsah jejich funkce. Zatímco geny homeoboxu regulují celý proces anatomické morfogeneze, geny hox regulují pouze vývoj os a vývoj strukturálních přívěsků během morfogeneze. Počet homeobox genů a hox genů se také liší. Existuje asi 200 genů homeoboxu, zatímco genů hox je asi 39.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi geny homeobox a hox.
Shrnutí – Homeobox vs Hox Genes
Geny homeoboxu a hox geny jsou vysoce konzervované geny. Jsou to hlavní geny, které se podílejí na regulaci anatomického vývoje vyšších organismů, včetně obratlovců. Zatímco geny homeoboxu jsou velkou skupinou genů, geny hox jsou podmnožinou genů homeoboxu. Proto geny hox specificky regulují vývoj os a přívěsků, zatímco geny homeobox obecně regulují celou strukturální morfogenezi. Oba geny kódují transkripční faktory, které tento proces zesilují a regulují. Mutace v obou genech mohou mít mnoho nevýhodných důsledků. Toto je shrnutí rozdílu mezi geny homeobox a hox.
