同源異形（Hox）基因（homeotic (Hox) genes）
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一個發育中的胚胎怎麼知道頭該在一端、腿在中間、尾巴在另一端——而不是在該長觸角的地方長出一條腿？有一小族總控基因，它們的工作恰恰是沿著身體從頭到尾的軸線，告訴每一個部分該變成什麼。這些就是同源異形基因，或稱Hox基因，擾亂它們能把一個身體部件擺到錯誤的位置。
Hox基因是轉錄因子——每一個都編碼一種蛋白質，帶著一個叫同源域的DNA結合區（由一段叫同源框的DNA構建而成），這讓它能把一大批下游基因成組地開啟或關閉。讓它們了不起的，是它們讀什麼以及如何排列。每個Hox基因在身體軸線上某一條特定的帶狀區域裡被開啟，並賦予那條帶一個身份——「你是一個胸節，長腿吧」，「你是一個頭節，長觸角吧」。最驚人的是，Hox基因在染色體上成簇排列，其順序與它們所控制的身體區域的順序相同，管頭的基因在前、管尾的在後——這是一個罕見而美妙的例子，DNA上基因的物理順序映照著它們所塑造的結構的順序。當一個Hox基因被突變或錯誤表達時，一整個結構就被建成了錯誤的身份：這就是經典的同源異形轉化，比如一隻果蠅在該長觸角的地方長出一條腿。
Hox基因之所以重要，是因為它們揭示了身體如何被搭建的邏輯，以及這套邏輯在動物之間被共享得有多深。同樣的Hox基因，序列上明顯相關，為一隻果蠅、一隻小鼠和一個人佈置身體軸線——這是有力的證據，表明動物身體的基本藍圖古老而保守，繼承自幾億年前的共同祖先。它們是總調控因子的頭號範例：處在一條級聯頂端的單一基因，靠開關把身體的一整個區域託付給某個發育程序。研究區區幾個這樣的基因如何編排出整套解剖結構，是把發育與進化連在一起的那個領域的基石。
在果蠅突變體Antennapedia裡，一個Hox基因在不該它出現的頭部被開啟，於是這隻果蠅在該長觸角的地方長出一對腿——單單一個調控基因走了火，一整個本身建得沒錯的結構就落到了錯誤的身份上。
總開關，它們在染色體上的順序映照著身體從頭到尾的順序。
一個Hox基因並不「包含」一條腿或一根觸角——它是一個選擇器，給某個區域指派身份。結構本身是由Hox蛋白所開啟的那些大型基因程序建造的，所以一個Hox突變改變的是程序的走向，而不是提供零件。