მთავარი განსხვავება homeobox და hox გენებს შორის არის ის, რომ ჰომეობოქსის გენები ძირითადად მონაწილეობენ მთელი მორფოგენეზის პროცესის რეგულირებაში, ხოლო hox გენები ჰომეობოქსის გენების ქვეჯგუფია, რომელიც მხოლოდ არეგულირებს ცულებისა და დანამატების ფორმირებას ორგანიზმებში.
სტრუქტურული განვითარების რეგულირება მნიშვნელოვანი პროცესია ემბრიონის განვითარების დროს. Homeobox გენები და hox გენები თამაშობენ მნიშვნელოვან როლს მთელ პროცესში, მოქმედებენ როგორც ტრანსკრიფციის ფაქტორები, რომლებიც აძლიერებენ შესაბამისი გენების გენის ექსპრესიას. ეს გენები ძალიან კონსერვირებულია და ამ გენებზე მუტაციას შეიძლება ჰქონდეს მრავალი უარყოფითი ეფექტი.
რა არის Homeobox გენები?
არის მრავალი ანატომიური ცვლილება, რომელიც ხდება ორგანიზმებში მათი სიცოცხლის ციკლის განმავლობაში. ეს ფენომენი ცნობილია როგორც მორფოგენეზი. ამ ანატომიური ცვლილებების რეგულირებაზე პასუხისმგებელ გენებს ჰომეობოქსის გენები ეწოდება. ისინი შედგება დნმ-ის თანმიმდევრობისგან, რომელიც დაახლოებით 180 ბაზის წყვილია. ისინი წინასწარ გვხვდება ცხოველებში, მცენარეებში, სოკოებში და სხვა ევკარიოტულ ორგანიზმებში.
ჰომეობოქსის გენების ექსპრესია იწვევს ჰომეოდომინის ცილებს. ეს ჰომეოდომის ცილები ძირითადად ტრანსკრიფციის ფაქტორებია. ისინი ხელს უწყობენ დნმ-ის და დამხმარე ცილების დაკეცვის პროცესს გენეტიკური ექსპრესიის დროს, რითაც არეგულირებენ ექსპრესიის მთელ პროცესს. ამიტომ ჰომეობოქსის გენები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ რეგულირების პროცესში. თუმცა, ჰომეობოქსის გენებში მუტაციამ შეიძლება დიდი ზიანი მიაყენოს მარეგულირებელ პროცესებს.
სურათი 01: ჰომეოდომი
ჰომეობოქსის დომენები პირველად დროზოფილაში იდენტიფიცირებულია და ხერხემლიანთა გენომის უაღრესად კონსერვირებული რეგიონებია. დამახასიათებელი ჰომეოდომი წარმოშობს ცილას 60 ამინომჟავით, რომლებიც ქმნიან ალფა-სპირალის მეორად სტრუქტურებს. ამ მარეგულირებელი ცილების აქტივობა, რომლებიც კოდირებულია ჰომეობოქსის გენებით, ყველაზე აშკარაა ადრეულ ემბრიონულ ფაზაში, სადაც ხდება სხეულის ცულების ფორმირება. ის ასევე იწვევს ევკარიოტებში უჯრედულ დიფერენციაციას. ჰომეობოქსის გენების ორი ტიპი არსებობს. ეს არის - POU გენები და HOX გენები.
რა არის Hox გენები?
ჰოქსის გენები ქმნიან ჰომობოქსის გენების ქვეჯგუფს. ისინი კონკრეტულად დაკავშირებულია სხეულის გეგმის განვითარების რეგულირებასთან სასიცოცხლო ციკლის ემბრიონულ ეტაპზე. პროტეინები, რომლებიც კოდირებულია ჰოქსის გენით, არეგულირებს პოზიციას და სხეულის გეგმის ზუსტ სტრუქტურას. ეს მოიცავს ფეხების, დანამატების განთავსებას, როგორიცაა ანტენები და ფრთები ევკარიოტულ ცხოველებში.
ხერხემლიანებს აქვთ სპეციალური hox გენები, რომლებიც არეგულირებენ ცალკეული ხერხემლის განლაგებას ხერხემლის სვეტში. ჰოქსის გენები ასევე არეგულირებს უმაღლესი ორგანიზმების სხეულის სეგმენტაციას.
სურათი 02: Hox Genes
ჰომეობოქსის გენებთან დამთხვევით, ჰოქსის გენები ასევე კოდირებს ტრანსკრიფციის ფაქტორებს. ისინი ასევე დაცული რეგიონებია. ამჟამად იდენტიფიცირებულია დაახლოებით 39 Hox გენი. ჰოქსის გენები ასევე კოდირებენ პროტეინებს, რომლებიც ქმნიან მეორად ალფა-სპირალს, რაც მათ საშუალებას აძლევს გენების ტრანსკრიფციის დროს ჩახლართონ პროცესის რეგულაციისთვის.
ვინაიდან ჰოქსის გენები დიდ როლს თამაშობენ ცხოველის სხეულის ადრეულ განვითარებაში, ამ გენებში მუტაციებმა შეიძლება გამოიწვიოს სხეულის სტრუქტურის განვითარების ფატალური შედეგები ან დარღვევები. ამრიგად, ეს გენები დიდ როლს თამაშობენ სხეულის პოზისა და სტრუქტურის შენარჩუნებაში.
რა მსგავსებაა Homeobox-სა და Hox Genes-ს შორის?
- Homeobox და hox გენები გვხვდება ევკარიოტებში.
- ორივე მნიშვნელოვანია ემბრიონის ადრეულ განვითარებაში.
- ისინი გენომში უაღრესად დაცული რეგიონებია.
- ორივე იწვევს ტრანსკრიპციის სხვადასხვა ფაქტორს, რომელიც არეგულირებს ტრანსკრიფციას.
- უფრო მეტიც, ისინი წარმოქმნიან ცილებს, რომლებიც შეადგენენ მეორად ალფა სტრუქტურებს.
- ორივე გენში მიმდინარე მუტაციებმა შეიძლება გამოიწვიოს სხეულის სტრუქტურის არანორმალური გამოხატულება.
- ორივე გენი ძირითადად მონაწილეობს უმაღლესი ორგანიზმების მორფოგენეზში.
რა განსხვავებაა Homeobox-სა და Hox Genes-ს შორის?
მთავარი განსხვავება homeobox და hox გენებს შორის არის მისი ფუნქციის ფარგლები. მიუხედავად იმისა, რომ ჰომეობოქსის გენები არეგულირებენ ანატომიური მორფოგენეზის მთელ პროცესს, ჰოქსის გენები მხოლოდ არეგულირებენ ღერძების განვითარებას და სტრუქტურული დანამატების განვითარებას მორფოგენეზის დროს.ჰომეობოქსის და ჰოქსის გენების რაოდენობა ასევე განსხვავდება. დაახლოებით 200 ჰომობოქსის გენი არსებობს, ხოლო დაახლოებით 39 ჰოქსის გენი.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებას homeobox და hox გენებს შორის.
რეზიუმე – Homeobox vs Hox Genes
Homeobox გენები და hox გენები უაღრესად შენახული გენებია. ისინი არიან მთავარი გენები, რომლებიც მონაწილეობენ უმაღლესი დონის ორგანიზმების, მათ შორის ხერხემლიანების ანატომიური განვითარების რეგულირებაში. მიუხედავად იმისა, რომ ჰომეობოქსის გენები არის გენების დიდი ჯგუფი, ჰოქსი გენები ჰომეობოქსის გენების ქვეჯგუფია. მაშასადამე, ჰოქსის გენები სპეციალურად არეგულირებენ ცულებისა და დანამატების განვითარებას, ხოლო ჰომეობოქის გენები ზოგადად არეგულირებენ მთელ სტრუქტურულ მორფოგენეზს. ორივე გენი კოდირებს ტრანსკრიფციის ფაქტორებს, რომლებიც აძლიერებენ და არეგულირებენ პროცესს.ორივე გენის მუტაციას შეიძლება ჰქონდეს ბევრი არახელსაყრელი შედეგი. ასე რომ, ეს არის ჰომეობოქსის და ჰოქსის გენებს შორის განსხვავების შეჯამება.
