Nøgleforskellen mellem homeobox- og hox-gener er, at homeobox-gener hovedsageligt er involveret i reguleringen af hele morfogeneseprocessen, mens hox-gener er en undergruppe af homeobox-gener, som kun regulerer dannelsen af akser og vedhæng i organismer.
Regulering af strukturel udvikling er en vigtig proces under embryonal udvikling. Homeobox-gener og hox-gener spiller en vigtig rolle i hele processen ved at fungere som transkriptionsfaktorer, der forbedrer genekspressionen af de respektive gener. Disse gener er meget konserverede, og mutationer til disse gener kan have mange negative virkninger.
Hvad er Homeobox-gener?
Der er mange anatomiske ændringer, der finder sted i organismer i løbet af deres livscyklus. Dette fænomen er kendt som morfogenese. De gener, der er ansvarlige for at regulere disse anatomiske ændringer, kaldes homeobox-gener. Disse består af en DNA-sekvens, der er omkring 180 basepar lang. De er foreløbig fundet i dyr, planter, svampe og andre eukaryote organismer.
Ekspressionen af homeobox-gener giver anledning til homeodomæneproteiner. Disse homeodomæneproteiner er for det meste transkriptionsfaktorer. De hjælper med foldningsprocessen af DNA og tilbehørsproteiner under den genetiske ekspression og regulerer således hele ekspressionsprocessen. Derfor spiller homeobox-gener en vigtig rolle i reguleringsprocessen. En mutation i homeobox-generne kan dog forårsage stor skade på de regulatoriske processer.
Figur 01: Homeodomæne
Homeobox-domænerne blev først identificeret i Drosophila og er stærkt konserverede regioner i genomet af hvirveldyr. Det karakteristiske homeodomæne giver anledning til et protein med 60 aminosyrer, der danner alfa-helix sekundære strukturer. Aktiviteten af disse regulatoriske proteiner kodet af homeobox-gener er mest tydelig i den tidlige embryonale fase, hvor dannelsen af kropsakser finder sted. Det inducerer også cellulær differentiering i eukaryoter. Der er to typer homeobox-gener. De er – POU-gener og HOX-gener.
Hvad er Hox-gener?
Hox-gener udgør en delmængde af homeobox-generne. De er specifikt relateret til reguleringen af kropsplanudviklingen under den embryonale fase af livscyklussen. Proteinerne kodet af hox-gener regulerer positionen og den nøjagtige strukturering af kropsplanen. Dette omfatter placering af ben, vedhæng såsom antenner og vinger hos de fleste eukaryote dyr.
Hvirveldyr har specielle hox-gener, der regulerer placeringen af de enkelte hvirvler i rygsøjlen. Hox-gener regulerer også segmenteringen af kroppen af højere organismer.
Figur 02: Hox-gener
Sammenfaldende med homeobox-gener koder hox-gener også for transkriptionsfaktorer. De er også bevarede områder. På nuværende tidspunkt er omkring 39 Hox-gener blevet identificeret. Hox-gener koder også for proteiner, der danner sekundære alfa-helixer, som gør dem i stand til at vikle sig ind under transskription af gener for at opregulere processen.
Da hox-gener spiller en stor rolle i den tidlige udvikling af dyrekroppen, kan mutationer i disse gener føre til fatale virkninger eller abnormiteter i udviklingen af kropsstrukturen. Disse gener spiller således en stor rolle i at opretholde kropsholdning og struktur.
Hvad er lighederne mellem Homeobox- og Hox-gener?
- Homeobox- og hox-gener er til stede i eukaryoter.
- Begge er vigtige i den tidlige embryonale udvikling.
- De er stærkt bevarede områder i genomet.
- Begge giver anledning til forskellige transkriptionsfaktorer, der regulerer transskription.
- Desuden giver de anledning til proteiner, der omfatter sekundære alfastrukturer.
- Mutationer, der finder sted i begge gener, kan føre til unormal ekspression af kropsstruktur.
- Begge gener er hovedsageligt involveret i morfogenesen af højere organismer.
Hvad er forskellen mellem Homeobox- og Hox-gener?
Nøgleforskellen mellem homeobox- og hox-gener er omfanget af dets funktion. Mens homeobox-gener regulerer hele den anatomiske morfogeneseproces, regulerer hox-gener kun aksernes udvikling og udviklingen af strukturelle vedhæng under morfogenesen. Antallet af homeobox-gener og hox-generne varierer også. Der er omkring 200 homeobox-gener, mens der er omkring 39 hox-gener.
Nedenstående infografik opsummerer forskellen mellem homeobox- og hox-gener.
Opsummering – Homeobox vs Hox-gener
Homeobox-gener og hox-gener er meget konserverede gener. De er de vigtigste gener, der er involveret i reguleringen af den anatomiske udvikling af organismer på højere niveau, herunder hvirveldyr. Mens homeobox-gener er en stor gruppe af gener, er hox-gener en undergruppe af homeobox-gener. Derfor regulerer hox-gener specifikt udviklingen af akser og vedhæng, mens homeobox-gener generelt regulerer hele den strukturelle morfogenese. Begge gener koder for transkriptionsfaktorer, der forstærker og regulerer processen. Mutationer i begge gener kan have mange uheldige resultater. Så dette er opsummeringen af forskellen mellem homeobox- og hox-gener.
