Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe wordt de manier waarop Hox -genen tot expressie worden gebracht bij muizen die verschillen van hun fruitvliegen?

Hoewel Hox -genen van fundamenteel belang zijn voor de ontwikkeling van het lichaamsplan bij zowel muizen als fruitvliegen, zijn er belangrijke verschillen in hun expressiepatronen:

1. Aantal Hox -genen:

* muizen: Hebben 39 Hox -genen georganiseerd in vier clusters (A, B, C en D) op verschillende chromosomen.

* Fruitvliegjes: Hebben slechts 8 Hox -genen georganiseerd in een enkel cluster op één chromosoom.

2. Ruimtelijke expressie:

* muizen: Hox -genen worden tot expressie gebracht in een collinear Patroon langs de as van de voorste-posterior (kop-tot-staart) as. Dit betekent dat genen verder langs een cluster verder worden uitgedrukt in het embryo.

* Fruitvliegjes: Vertoont ook collineaire expressie, maar de grenzen van expressie zijn vaak meer gedefinieerd en minder overlappend in vergelijking met muizen.

3. Tijdelijke expressie:

* muizen: Hox -genen worden tot expressie gebracht in een Temporal Patroon, wat betekent dat ze op verschillende tijdstippen tijdens de ontwikkeling worden geactiveerd.

* Fruitvliegjes: Vertoont ook tijdelijke expressie, maar de specifieke timing kan enigszins variëren.

4. Redundantie:

* muizen: Vanwege het grotere aantal Hox -genen is er een grotere mate van redundantie . Dit betekent dat functieverlies in het ene gen door een ander kan worden gecompenseerd.

* Fruitvliegjes: Met minder genen kan het verlies van een enkel Hox -gen ernstiger gevolgen hebben.

5. Verordening:

* muizen: Hox -genexpressie wordt gereguleerd door een complex netwerk van transcriptiefactoren, waaronder retinoïnezuur signaleringsroutes.

* Fruitvliegjes: Hox -genexpressie wordt gereguleerd door Polycomb Group -eiwitten en andere regelgevende elementen.

6. Evolutionaire divergentie:

* muizen: Hox -genen hebben een significante duplicatie ondergaan en divergentie Tijdens de evolutie, wat leidt tot complexere en gespecialiseerde functies.

* Fruitvliegjes: Hox -genen zijn langzamer geëvolueerd en hebben een eenvoudigere, meer geconserveerde functie.

Samenvattend:

Hoewel zowel muizen als fruitvliegen Hox -genen gebruiken om hun lichaamsplan vast te stellen, weerspiegelen de verschillen in het aantal, expressie en regulatie van deze genen de evolutionaire divergentie van deze organismen en hun verschillende ontwikkelingsstrategieën.

Belangrijke opmerking: Dit is een vereenvoudigd overzicht. De studie van Hox -genen is complex en er zijn veel nuances in hun expressiepatronen en -functies.