Kľúčový rozdiel medzi génmi homeoboxu a hox je v tom, že gény homeoboxu sa podieľajú hlavne na regulácii celého procesu morfogenézy, zatiaľ čo gény hox sú podskupinou génov homeoboxu, ktoré regulujú iba tvorbu osí a príveskov v organizmoch.
Regulácia štrukturálneho vývoja je dôležitý proces počas embryonálneho vývoja. Homeobox gény a hox gény hrajú dôležitú úlohu v celom procese tým, že pôsobia ako transkripčné faktory, ktoré zvyšujú génovú expresiu príslušných génov. Tieto gény sú vysoko konzervované a mutácie týchto génov môžu mať mnoho nepriaznivých účinkov.
Čo sú gény Homeoboxu?
V organizmoch počas ich životného cyklu dochádza k mnohým anatomickým zmenám. Tento jav je známy ako morfogenéza. Gény zodpovedné za reguláciu týchto anatomických zmien sa nazývajú gény homeoboxu. Tieto pozostávajú zo sekvencie DNA, ktorá je dlhá asi 180 párov báz. Predbežne sa nachádzajú vo zvieratách, rastlinách, hubách a iných eukaryotických organizmoch.
Výrazom génov homeoboxu vznikajú proteíny homeodomény. Tieto homeodoménové proteíny sú väčšinou transkripčné faktory. Pomáhajú v procese skladania DNA a pomocných proteínov počas genetickej expresie, čím regulujú celý proces expresie. Preto gény homeoboxu hrajú dôležitú úlohu v procese regulácie. Mutácia v génoch homeoboxu však môže spôsobiť veľké poškodenie regulačných procesov.
Obrázok 01: Homeodoména
Homeoboxové domény boli prvýkrát identifikované v Drosophila a sú vysoko konzervovanými oblasťami v genóme stavovcov. Charakteristická homeodoména dáva vznik proteínu so 60 aminokyselinami tvoriacimi sekundárne štruktúry alfa-helix. Aktivita týchto regulačných proteínov kódovaných génmi homeoboxu je najzreteľnejšia počas skorej embryonálnej fázy, kde dochádza k tvorbe osí tela. Tiež indukuje bunkovú diferenciáciu v eukaryotoch. Existujú dva typy génov homeoboxu. Sú to – POU gény a HOX gény.
Čo sú Hox gény?
Hox gény tvoria podmnožinu génov homeoboxu. Špecificky súvisia s reguláciou vývoja telesného plánu počas embryonálneho štádia životného cyklu. Proteíny kódované hox génmi regulujú polohu a presnú štruktúru telesného plánu. To zahŕňa umiestnenie nôh, príveskov, ako sú antény a krídla u väčšiny eukaryotických zvierat.
Stavovce majú špeciálne gény hox, ktoré regulujú umiestnenie jednotlivých stavcov v chrbtici. Hox gény tiež regulujú segmentáciu tela vyšších organizmov.
Obrázok 02: Hox Genes
Hox gény, ktoré sa zhodujú s génmi homeoboxu, kódujú aj transkripčné faktory. Sú to tiež chránené regióny. V súčasnosti bolo identifikovaných približne 39 génov Hox. Hox gény kódujú aj proteíny, ktoré tvoria sekundárne alfa-helixy, ktoré im umožňujú zapletať sa počas transkripcie génov, aby sa proces reguloval smerom nahor.
Keďže gény hox hrajú hlavnú úlohu v ranom vývoji tela zvieraťa, mutácie v týchto génoch môžu viesť k fatálnym účinkom alebo abnormalitám vývoja telesnej štruktúry. Tieto gény teda hrajú hlavnú úlohu pri udržiavaní držania tela a štruktúry.
Aké sú podobnosti medzi génmi Homeobox a Hox?
- Gény Homeobox a hox sú prítomné v eukaryotoch.
- Obaja sú dôležité v ranom embryonálnom vývoji.
- Sú to vysoko konzervované oblasti v genóme.
- Obaja spôsobujú rôzne transkripčné faktory, ktoré regulujú transkripciu.
- Okrem toho vytvárajú proteíny, ktoré obsahujú sekundárne alfa štruktúry.
- Mutácie vyskytujúce sa v oboch génoch môžu viesť k abnormálnemu vyjadreniu štruktúry tela.
- Oba gény sa podieľajú hlavne na morfogenéze vyšších organizmov.
Aký je rozdiel medzi génmi Homeobox a Hox?
Kľúčovým rozdielom medzi génmi homeobox a hox je rozsah ich funkcie. Zatiaľ čo gény homeoboxu regulujú celý proces anatomickej morfogenézy, gény hox regulujú iba vývoj osí a vývoj štrukturálnych príveskov počas morfogenézy. Počet homeobox génov a hox génov sa tiež líši. Existuje približne 200 génov homeoboxu, zatiaľ čo génov hox je približne 39.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiel medzi génmi homeobox a hox.
Zhrnutie – Homeobox vs Hox Genes
Gény homeoboxu a hox gény sú vysoko konzervované gény. Sú to hlavné gény, ktoré sa podieľajú na regulácii anatomického vývoja organizmov vyššej úrovne, vrátane stavovcov. Zatiaľ čo gény homeoboxu sú veľkou skupinou génov, gény hox sú podskupinou génov homeoboxu. Preto gény hox špecificky regulujú vývoj osí a príveskov, zatiaľ čo gény homeoboxu vo všeobecnosti regulujú celú štruktúrnu morfogenézu. Oba gény kódujú transkripčné faktory, ktoré zosilňujú a regulujú tento proces. Mutácie v oboch génoch môžu mať mnoho nevýhodných výsledkov. Toto je zhrnutie rozdielu medzi génmi homeobox a hox.
