发育与模式生物遗传学

同源异形基因

同源异形基因就像一个标签,告诉某个体节它应当变成什么——“在这里长触角”“在那里长腿”。当这个标签被误读时,结构本身可以发育得很好,但身份却错了:果蝇可能在本该长触角的地方长出一条腿。各部件都正常,只是它们的“地址”被打乱了。

这些基因编码转录因子,即能开启或关闭许多其他基因的蛋白质,因此它们位于发育层级的顶端附近。多数同源异形基因含有一段称为同源框的短DNA序列,它产生一个能结合DNA的蛋白质区域(同源域),让该基因得以控制其下游靶标。相同的同源框基序出现在动物、植物和真菌的同源异形基因中。

那些把一种结构变成另一种结构样子的突变——这种转变称为同源异形——最早在果蝇中引起了人们对这些基因的注意。身体身份由离散、可互换的遗传开关来指定,这一发现重塑了生物学家对解剖结构与演化的看法。

在触角足(Antennapedia)突变果蝇中,一个同源异形基因在头部被错误开启,使触角转变为一对发育完整的腿。

同源异形:一个正常的器官长在了错误的位置。

Hox基因是最著名的同源异形基因,但并非所有含同源框的基因都是同源异形基因——同源框是一种DNA结合基序,存在于许多调控因子中,其中只有一部分负责指定体节身份。

又称
homeobox gene同源框基因同源框基因