同源异形（Hox）基因（homeotic (Hox) genes）
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一个发育中的胚胎怎么知道头该在一端、腿在中间、尾巴在另一端——而不是在该长触角的地方长出一条腿？有一小族总控基因，它们的工作恰恰是沿着身体从头到尾的轴线，告诉每一个部分该变成什么。这些就是同源异形基因，或称Hox基因，扰乱它们能把一个身体部件摆到错误的位置。
Hox基因是转录因子——每一个都编码一种蛋白质，带着一个叫同源域的DNA结合区（由一段叫同源框的DNA构建而成），这让它能把一大批下游基因成组地开启或关闭。让它们了不起的，是它们读什么以及如何排列。每个Hox基因在身体轴线上某一条特定的带状区域里被开启，并赋予那条带一个身份——“你是一个胸节，长腿吧”，“你是一个头节，长触角吧”。最惊人的是，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的顺序相同，管头的基因在前、管尾的在后——这是一个罕见而美妙的例子，DNA上基因的物理顺序映照着它们所塑造的结构的顺序。当一个Hox基因被突变或错误表达时，一整个结构就被建成了错误的身份：这就是经典的同源异形转化，比如一只果蝇在该长触角的地方长出一条腿。
Hox基因之所以重要，是因为它们揭示了身体如何被搭建的逻辑，以及这套逻辑在动物之间被共享得有多深。同样的Hox基因，序列上明显相关，为一只果蝇、一只小鼠和一个人布置身体轴线——这是有力的证据，表明动物身体的基本蓝图古老而保守，继承自几亿年前的共同祖先。它们是总调控因子的头号范例：处在一条级联顶端的单一基因，靠开关把身体的一整个区域托付给某个发育程序。研究区区几个这样的基因如何编排出整套解剖结构，是把发育与进化连在一起的那个领域的基石。
在果蝇突变体Antennapedia里，一个Hox基因在不该它出现的头部被开启，于是这只果蝇在该长触角的地方长出一对腿——单单一个调控基因走了火，一整个本身建得没错的结构就落到了错误的身份上。
总开关，它们在染色体上的顺序映照着身体从头到尾的顺序。
一个Hox基因并不“包含”一条腿或一根触角——它是一个选择器，给某个区域指派身份。结构本身是由Hox蛋白所开启的那些大型基因程序建造的，所以一个Hox突变改变的是程序的走向，而不是提供零件。