Гомеозисні гени

Гомеозисні гени, або гомеобокс гени (англ. Homeobox genes) – це велика родина генів, що кодують активатори (фактори транскрипції) специфічних генів-мішеней під час ембріонального розвитку. Дія Hox-генів призводить до формування плану будови тіла зародка.

Гомеобокс-гени названі так через те, що вони містять в собі регіон у 180 пар основ гомеобокс – консервативну частину, яка кодує 60 амінокислотний домен – гомеодомен (англ. homeodomain), який грає роль у специфічному з'єднанні з послідовністю ДНК.

Одні з основних видів гомеозисних генів, Hox-гени розміщені близько один до одного на хромосомах в так званих Hox-кластерах. Розміщення різних Hox-генів в одному кластері відповідає їх активації (експресії) в передньо-задній осі (anterior-posterior, A–P вісь: наприклад, голова-хвіст) – явище, що отримало назву просторової колінеарності. Це значить, що гени з одного кластеру, які розміщені на 3'-кінцевій ділянці, будуть активними у передній частині тіла, тоді як ті гени, що закодовані у 5'-кінцевій послідовності Hox-кластеру будуть виконувати свої функції у задній частині тіла зародка. Окрім просторової у деяких тварин, в основному хребетних, присутня ще і часова колінеарність – тобто гени, що активні в передній частині зчитуються раніше, за тих що активні у задній.

Hox-гени присутні у всіх тварин з білатеральною симетрією у вигляді Hox-кластерів, і виникли вони ще до розділення білатеральних та радіально-симетричних тварин. Так один з Hox-класерів, Myr, присутній у несильно зміненому виді у геномі тварин вже більше одного мільйону років.

Історія відкриття

Вивчення гомеобокс генів сягає аж кінця 19 сторіччя. Вільям Бетсон вивчав зміни організму, при яких відбувається перетворення однієї частини тіла на іншу. Таке явище він назвав терміном гомеозис.