发育与模式生物遗传学
Hox基因
Hox基因是同源异形基因中一个特殊的家族,它们像沿身体主轴排布的里程碑,告诉细胞它们距头尾两端有多远,从而决定在那里该构建什么——这里是颈部,那里是胸廓,末端是尾巴。它们是赋予动物前后顺序的“地址系统”。
值得注意的是,Hox基因在染色体上成簇排列,其顺序与它们所控制的身体区域顺序一致,这一特性称为共线性:位于基因簇一端的基因为头部划分模式,越往后的基因则为越靠后的区域划分模式。它们在时间和空间上也大致按此顺序表达,因此染色体上的排布反映了解剖结构。
相同的、共享同源框的Hox基因簇,从昆虫到人类的各种动物中都存在,这是“多样的身体蓝图是通过改动一套高度保守的古老工具箱而建成”这一观点最有力的证据之一。Hox基因在何处、何时起作用的变化,是诸如携带腿或翅的体节数目等重大差异的根源。
在蛇类中,躯干模式化Hox活性的扩展区域,与它们长长的、布满肋骨的身体以及颈部和肢体区域的丧失相关。
Hox边界的移动会重塑身体的区域划分方案。
果蝇只有一个Hox基因簇,而哺乳动物有四个(源于古老的全基因组复制事件),这使脊椎动物拥有一套更大、且部分功能冗余的模式化基因。
又称
另见