تفاوت اصلی بین ژن های هومئوباکس و هوکس در این است که ژن های هومئوباکس عمدتاً در تنظیم کل فرآیند مورفوژنز نقش دارند، در حالی که ژن های هوکس زیرمجموعه ای از ژن های هومئوباکس هستند که فقط تشکیل محورها و زائده ها را در ارگانیسم ها تنظیم می کنند.
تنظیم رشد ساختاری یک فرآیند مهم در طول رشد جنینی است. ژن‌های هومئوباکس و ژن‌های هوکس با عمل به عنوان فاکتورهای رونویسی که بیان ژن ژن‌های مربوطه را افزایش می‌دهند، نقش مهمی در کل فرآیند بازی می‌کنند. این ژن ها به شدت محافظت می شوند و جهش در این ژن ها می تواند اثرات نامطلوب زیادی داشته باشد.
ژن های هومئوباکس چیست؟
تغییرات تشریحی زیادی در ارگانیسم ها در طول چرخه زندگی آنها رخ می دهد. این پدیده به عنوان مورفوژنز شناخته می شود. ژن‌هایی که مسئول تنظیم این تغییرات تشریحی هستند، ژن هومئوباکس نامیده می‌شوند. اینها شامل یک توالی DNA است که حدود 180 جفت باز طول دارد. آنها ابتدا در حیوانات، گیاهان، قارچ ها و سایر موجودات یوکاریوتی یافت می شوند.
بیان ژن های هومئوباکس باعث ایجاد پروتئین های همودومین می شود. این پروتئین های همودومین بیشتر فاکتورهای رونویسی هستند. آنها به فرآیند تا شدن DNA و پروتئین های جانبی در طول بیان ژنتیکی کمک می کنند، بنابراین کل فرآیند بیان را تنظیم می کنند. بنابراین، ژن های هومئوباکس نقش مهمی در فرآیند تنظیم دارند. با این حال، یک جهش در ژن های هومئوباکس ممکن است آسیب زیادی به فرآیندهای تنظیمی وارد کند.
شکل 01: Homeodomain
دامنه های هومئوباکس برای اولین بار در مگس سرکه شناسایی شدند و مناطق بسیار حفاظت شده در ژنوم مهره داران هستند. هومومین مشخصه باعث ایجاد پروتئینی با 60 اسید آمینه می شود که ساختارهای ثانویه آلفا-مارپیچ را تشکیل می دهند. فعالیت این پروتئین‌های تنظیم‌کننده کد شده توسط ژن‌های هومئوباکس در مراحل اولیه جنینی، جایی که تشکیل محورهای بدن اتفاق می‌افتد، بیشتر مشهود است. همچنین باعث تمایز سلولی در یوکاریوت ها می شود. دو نوع ژن هومئوباکس وجود دارد. آنها ژن‌های POU و ژن‌های HOX هستند.
Hox Genes چیست؟
ژن های هاکس زیرمجموعه ای از ژن های هومئوباکس را تشکیل می دهند. آنها به طور خاص با تنظیم توسعه طرح بدن در مرحله جنینی چرخه زندگی مرتبط هستند. پروتئین های کدگذاری شده توسط ژن های هوکس موقعیت و ساختار دقیق طرح بدن را تنظیم می کنند. این شامل قرار دادن پاها، زائده هایی مانند آنتن ها و بال ها در اکثر جانوران یوکاریوتی است.
مهره داران دارای ژن های هوکس ویژه ای هستند که موقعیت تک تک مهره ها را در ستون مهره ها تنظیم می کند. ژن های Hox همچنین تقسیم بندی بدن ارگانیسم های بالاتر را تنظیم می کنند.
شکل 02: ژن هاکس
همزمان با ژن های هومئوباکس، ژن های هوکس فاکتورهای رونویسی را نیز رمزگذاری می کنند. آنها همچنین مناطق حفاظت شده هستند. در حال حاضر، حدود 39 ژن Hox شناسایی شده است. ژن‌های Hox همچنین پروتئین‌هایی را کد می‌کنند که مارپیچ‌های آلفا ثانویه را تشکیل می‌دهند، که آنها را قادر می‌سازد در طول رونویسی ژن‌ها درهم پیچیده شوند تا فرآیند را تنظیم کنند.
از آنجایی که ژن های هوکس نقش مهمی در رشد اولیه بدن حیوان دارند، جهش در این ژن ها می تواند منجر به اثرات کشنده یا ناهنجاری در رشد ساختار بدن شود. بنابراین، این ژن‌ها نقش عمده‌ای در حفظ وضعیت و ساختار بدن دارند.
شباهت های Homeobox و Hox Genes چیست؟
- ژن های هومئوباکس و هوکس در یوکاریوت ها وجود دارند.
- هر دو در رشد اولیه جنین مهم هستند.
- آنها مناطق بسیار حفاظت شده در ژنوم هستند.
- هر دو باعث ایجاد فاکتورهای رونویسی مختلفی می شوند که رونویسی را تنظیم می کنند.
- علاوه بر این، آنها پروتئین هایی را ایجاد می کنند که ساختارهای آلفای ثانویه را تشکیل می دهند.
- جهش هایی که در هر دو ژن اتفاق می افتد می تواند منجر به بیان غیر طبیعی ساختار بدن شود.
- هر دو ژن عمدتاً در مورفوژنز ارگانیسم های بالاتر نقش دارند.
تفاوت بین Homeobox و Hox Genes چیست؟
تفاوت اصلی بین ژن هومئوباکس و هوکس در محدوده عملکرد آن است. در حالی که ژن های هومئوباکس کل فرآیند مورفوژنز تشریحی را تنظیم می کنند، ژن های هوکس فقط توسعه محورها و توسعه زائده های ساختاری را در طول مورفوژنز تنظیم می کنند.تعداد ژن های هومئوباکس و ژن های هوکس نیز متفاوت است. حدود 200 ژن homeobox وجود دارد در حالی که حدود 39 ژن hox وجود دارد.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین ژن هومئوباکس و هوکس را خلاصه می کند.
خلاصه - Homeobox در مقابل Hox Genes
ژن های هومئوباکس و ژن های هوکس ژن های بسیار حفاظت شده هستند. آنها ژن های اصلی در تنظیم رشد تشریحی موجودات سطح بالاتر از جمله مهره داران هستند. در حالی که ژن های هومئوباکس گروه بزرگی از ژن ها هستند، ژن های هوکس زیرمجموعه ای از ژن های هومئوباکس هستند. بنابراین، ژن های هوکس به طور خاص توسعه محورها و زائده ها را تنظیم می کنند، در حالی که ژن های هومئوباکس به طور کلی کل مورفوژنز ساختاری را تنظیم می کنند. هر دو ژن فاکتورهای رونویسی را کد می کنند که این فرآیند را تقویت و تنظیم می کند.جهش در هر دو ژن می تواند پیامدهای نامطلوب زیادی داشته باشد. بنابراین، این خلاصه تفاوت بین ژن هومئوباکس و هوکس است.
