Гомеобокс пен хокс гендерінің негізгі айырмашылығы гомеобокс гендері негізінен бүкіл морфогенез процесін реттеуге қатысады, ал хокс гендері организмдердегі осьтер мен қосымшалардың түзілуін ғана реттейтін гомеобокс гендерінің ішкі жиыны болып табылады.
Құрылымдық дамуды реттеу эмбриондық даму кезіндегі маңызды процесс болып табылады. Гомебокс гендері мен хокс гендері сәйкес гендердің гендік экспрессиясын күшейтетін транскрипция факторлары ретінде әрекет ете отырып, бүкіл процесте маңызды рөл атқарады. Бұл гендер жоғары деңгейде сақталады және бұл гендер мутациясының көптеген жағымсыз әсерлері болуы мүмкін.
Гомеобокс гендері дегеніміз не?
Ағзалардың өмірлік циклі барысында көптеген анатомиялық өзгерістер болады. Бұл құбылыс морфогенез деп аталады. Осы анатомиялық өзгерістерді реттеуге жауапты гендер гомеобокс гендер деп аталады. Олар ұзындығы шамамен 180 жұп негізді құрайтын ДНҚ тізбегінен тұрады. Олар жануарларда, өсімдіктерде, саңырауқұлақтарда және басқа эукариоттық организмдерде алдын ала кездеседі.
Гомеобокс гендерінің экспрессиясы гомеодомаин ақуыздарын тудырады. Бұл гомеодомаиндік ақуыздар негізінен транскрипция факторлары болып табылады. Олар генетикалық экспрессия кезінде ДНҚ мен қосымша ақуыздардың қатпарлану процесіне көмектеседі, осылайша бүкіл экспрессия процесін реттейді. Сондықтан гомеобокс гендері реттеу процесінде маңызды рөл атқарады. Дегенмен, гомеобокс гендеріндегі мутация реттеуші процестерге үлкен зиян келтіруі мүмкін.
01-сурет: Гомеодомен
Гомеобокс домендері алғаш рет Дрозофилада анықталған және омыртқалы жануарлар геномында жоғары деңгейде сақталған аймақтар. Тәндік гомеодомаин альфа-спиральді қайталама құрылымдарды құрайтын 60 аминқышқылдары бар ақуызды береді. Гомеобокс гендерімен кодталған осы реттеуші белоктардың белсенділігі дене осьтерінің түзілуі орын алатын ерте эмбриональды фазада барынша айқын көрінеді. Ол сондай-ақ эукариоттардың жасушалық дифференциациясын тудырады. Гомеобокс гендерінің екі түрі бар. Олар – POU гендер және HOX гендер.
Хокс гендер дегеніміз не?
Хокс гендер гомеобокс гендерінің ішкі жиынын құрайды. Олар өмірлік циклдің эмбриональды кезеңінде дене жоспарының дамуын реттеумен ерекше байланысты. Хокс гендерімен кодталған ақуыздар дене жоспарының орналасуын және дәл құрылымын реттейді. Бұған көптеген эукариоттық жануарларда аяқтардың, антенналар мен қанаттар сияқты қосымшалардың орналасуы кіреді.
Омыртқалылардың омыртқа жотасындағы жеке омыртқалардың орналасуын реттейтін арнайы хокс гендері бар. Хокс гендері жоғары сатыдағы организмдер денесінің сегментациясын да реттейді.
02-сурет: Хокс гендері
Гомеобокс гендерімен сәйкес келетін хокс гендері транскрипция факторларын да кодтайды. Олар да қорғалған аймақтар. Қазіргі уақытта шамамен 39 Хокс гені анықталды. Хокс гендері сонымен қатар қайталама альфа-спиральдар түзетін белоктарды кодтайды, бұл процесті реттеу үшін гендердің транскрипциясы кезінде олардың шатасуына мүмкіндік береді.
Хокс гендері жануарлар денесінің ерте дамуында үлкен рөл атқаратындықтан, бұл гендердегі мутациялар өлімге әкелетін әсерлерге немесе дене құрылымы дамуының ауытқуларына әкелуі мүмкін. Осылайша, бұл гендер дене қалпы мен құрылымын сақтауда үлкен рөл атқарады.
Гомеобокс пен Хокс гендерінің қандай ұқсастықтары бар?
- Homeobox және hox гендер эукариоттарда бар.
- Екеуі де ерте эмбриональды дамуда маңызды.
- Олар геномдағы жоғары деңгейде сақталған аймақтар.
- Екеуі де транскрипцияны реттейтін әртүрлі транскрипция факторларын тудырады.
- Сонымен қатар олар қайталама альфа құрылымдарын құрайтын белоктарды тудырады.
- Екі генде де орын алатын мутациялар дене құрылымының қалыптан тыс экспрессиясына әкелуі мүмкін.
- Екі ген де негізінен жоғары сатыдағы организмдердің морфогенезіне қатысады.
Гомеобокс пен Хокс гендерінің айырмашылығы неде?
Гомеобокс пен хокс гендерінің арасындағы негізгі айырмашылық оның қызметінің ауқымы болып табылады. Гомбокс гендері бүкіл анатомиялық морфогенез процесін реттесе, хокс гендері морфогенез кезінде осьтердің дамуы мен құрылымдық қосымшалардың дамуын ғана реттейді. Гомеобокс гендері мен хокс гендерінің саны да әртүрлі. 200-ге жуық гомеобокс гені бар, ал шамамен 39 хокс гені бар.
Төмендегі инфографика гомеобокс пен хокс гендерінің арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
Қорытынды – Homeobox және Hox Genes
Homeobox гендері мен хокс гендері жоғары сақталған гендер. Олар жоғары сатыдағы организмдердің, соның ішінде омыртқалылардың анатомиялық дамуын реттеуге қатысатын негізгі гендер. Гомеобокс гендері гендердің үлкен тобы болғанымен, хокс гендері гомеобокс гендерінің ішкі жиыны болып табылады. Сондықтан хокс гендері осьтер мен қосымшалардың дамуын арнайы реттейді, ал гомеобокс гендері жалпы құрылымдық морфогенезді реттейді. Екі ген де процесті күшейтетін және реттейтін транскрипция факторларын кодтайды. Екі гендегі мутация көптеген қолайсыз нәтижелерге әкелуі мүмкін. Сонымен, бұл гомеобокс пен хокс гендерінің арасындағы айырмашылықтың қысқаша мазмұны.
