首页 >
Hox基因
✍ dations ◷ 2025-04-04 11:14:50 #Hox基因
同源异形基因(英语:Hox genes)是生物体中一类专门调控生物形体的基因,一旦这些基因发生突变,就会使身体的一部分变形。其作用机制,主要是调控其他有关于细胞分裂、纺锤体方向,以及硬毛、附肢等部位发育的基因。Hox基因属于同源框家族的其中一员,在大多数Hox基因中,会含有一段约180个核苷酸的同源异型盒,可以转录出含有约60个氨基酸序列,称为同源异形域。Hox基因的特色之一,是其排列顺序与其作用顺序、作用位置相关,例如位在较靠近3'端(DNA的其中一端)的基因,作用的位置较靠近头部。而且动物界中的成员,皆拥有类似的Hox基因排列方式、产物与作用方式。Hox基因对于动物型态的影响,能使演化生物学研究得到关于型态转变的线索。各种生物的Hox基因之表现方式类似,靠近3'端的基因会表现于动物的身体前部,靠近5'端则表现于身体的后部。除了这种规律之外,Hox基因又会因为一些原因,而在不同状态下有不同的表现。当Hox基因下游调控的基因改变时,会使个体产生变异,例如果蝇的平衡杆(halteres)与蝴蝶后翅的差别,就是源于两者的Ubx基因受到的不同调控而产生。在演化的过程中,蜻蜓的Ubx下游基因调控阶层(regulatory hierachy)与原始祖先较为相似,而鳞翅目(如蝴蝶)与双翅目(如果蝇),则改变了一些对下游基因的调控方式。蜻蜓、蝴蝶与果蝇的调控阶层比较如下表,红色字表示受到活化的基因,灰色字表示此类昆虫并不活化此基因:除了调控方式的差异之外,当Hox基因本身改变,个体发育也会受到影响,例如Ubx基因发生变化时,会影响自身性质,进而影响与其他基因的交互作用,使动物产生不同外型。若是改变Hox基因在某一区域的表现状况,则会使得此区域的发育产生变化,例如当Ubx与Abd-A所表现的蛋白质没有作用时,会使Dll诱导前肢发育。不同区域的Hox基因表现变化,也会导致不同区域发展出不同的构造,例如Ubx与Abd-A在不同部位的交互作用方式差异,是造成不同附肢形成的原因。此外,基因的表现量也会影响发育,例如Hox基因数目不同的昆虫与脊椎动物之间的差异。果蝇(这里指黑腹果蝇)的Hox基因皆位在其3号染色体右臂上,可分为两个群集。一群称作双胸复合群(Bithorax complex,BX-C),此群集中的Ubx基因若突变,会使第3胸节(T3)变成第2胸节(T2),而且由于正常状态下的翅膀是长在T2之上,因此这样的突变同时会使果蝇长出两对翅膀,并使原本长在T3上的平衡棒(haltere;双翅目昆虫特有的构造,源自其中一对翅膀)消失。此突变最早是卡耳文·布里吉斯(Calvin Bridges)于1915年发现。另一群基因则称为触足复合群(Antennapedia complex,ANT-C),此基因群集中的Antp基因发生突变时,会使长在头上的触角替换成第二对腿。另外pb基因的突变,则是会使头上的口器变成腿。两群基因一开始的研究成果,皆是由观察它们对成虫的影响而得。较晚的研究则发现,对果蝇的幼虫(蛆)来说,BX-C影响了T3到A8部分的发育(果蝇分节:头、T1~T3、A1~A8、性器),其中主要的影响位置是T3到A1。ANT-C则是影响头部以及T1到T2部分。人类的Hox基因可分成4个基因群集,分别位在不同的染色体上,这些染色体分别是7号、17号、12号与2号。人类的Hox基因在书写时以全大写表达,例如HOXA、HOXB、HOXC与HOXD。此外,这些基因可分成13个平行同源家族(paralogous family),以数字表示,例如HOXA4,HOXB4,HOXC4与HOXD4。这些家族成员的DNA序列与转录出来的蛋白质序列类似。其中HOXD13的突变会造成多指症(synpolydactyly);而HOXA13的突变则会导致手脚生殖器症(hand-foot-genital syndrome,HGFS)。另外HOXB群集中的8个成员会影响红血球的发育,其中HOXB4与HOXB7又会影响T细胞与B细胞。老鼠的Hox基因特性与人类相似,分别位在6号、11号、15号与2号染色体上,书写时只有首字母大写,例如Hoxa-11与Hoxd-11。第3平行同源家族,也就是Hoxa-3、Hoxb-3与Hoxd-3基因,主要作用是产生颈部的脊椎骨。另外Hoxa-11或是Hoxd-11其中一的基因发生突变时,会使桡骨(radius)或尺骨(ulna)产生轻微缺陷。若是两个基因同时突变,则会使两块骨头皆退化。
相关
- 转氨酶增高转氨酶(Transaminase)是一种催化转氨基反应的转移酶,将氨基酸的α-氨基转移到一种α-酮酸上。人体内最重要的转氨酶为谷丙转氨酶和谷草转氨酶,都是肝功能测试的重要指标。EC 1.1
- 无地王约翰约翰(英文:John,1166年12月24日-1216年10月19日),英格兰国王,由1199年到1216年在位。亨利二世第五子,母亲为阿基坦的埃莉诺,而幼王亨利、狮心王理查、布列塔尼公爵若弗鲁瓦二世则是约
- 羊水栓塞羊水栓塞是一种罕见及未被完全了解的产科紧急症候。指在分娩过程中,羊水、胎儿细胞、胎发、胎粪、皮屑等物,透过子宫基底的胎盘进入母体血液循环而诱发母体之发炎反应。这作用
- 声疗声疗(Therapeutic acoustic wave),是利用机械波将能量输入人体以进行疾病治疗的一种方式。而常用的声疗方式包括利用频率为人类听觉范围高的超音波进行治疗的治疗用超音波或称
- 二氯甲烷二氯甲烷(分子式:CH2Cl2)是低沸点无色液体,是重要的有机溶剂,广泛用于医药、塑料及胶片等工业。无色透明易挥发液体。具有类似醚的刺激性气味。溶于约50倍的水,溶于酚、醛、酮、冰
- 甜菜甜菜(学名:Beta vulgaris、英语:beetroot)又名菾菜或红菜,为藜科甜菜属下的一个种。原产于欧洲西部和南部沿海,从瑞典直到西班牙,是热带甘蔗以外的一个主要糖来源。叶子也是一种蔬
- 化学元素丰度化学元素丰度(英语:Abundance of the chemical elements)是在测量上与所有元素相比较所得到含量多寡的比值。丰度可以是质量的比值或是莫耳数(气体的原子数量比值或是分子数量
- 生育酚生育酚(英语:Tocopherol,或称为TCP)是主要表现出维生素E活性的一类化合物。这是一类含有被多甲基化的酚类有机化合物。因为其维生素活性首次在1936年针对大鼠繁殖力因素的实验中
- 豇豆镶嵌病毒亚科豇豆花叶病毒属 Comovirus 豆科病毒属 Fabavirus 线形多面体病毒属 Nepovirus豇豆花叶病毒科(Comoviridae)
- 中国高等教育语言 - 文化 - 体育 - 节日 政府 - 政治 - 法律 - 经济 艺术 - 文学 - 舞蹈 - 戏曲中华人民共和国高等教育包括普通高等教育、成人高等教育和高等教育自学考试,属于中华