Homeobox: diferència entre les revisions

 

Els [[Gen|gens]] són les unitats de transmissió de caràcters i s’expressen mitjançant un mecanisme anomenat [[Transcripció genètica|transcripció]]. Per tal que es produeixi la [[Transcripció genètica|transcripció]], cal que actuin diversos reguladors que s’uneixen a l’[[Àcid desoxiribonucleic|ADN]] en unes zones específiques, activant o bé inhibint el procés. Les [[Proteïna|proteïnes]] amb homeodominis que codifiquen els gens homeòtics actuen com a reguladors transcripcionals<ref>{{Ref-publicació|cognom = |nom = |article = HOX GENES: Seductive Science, Mysterious Mechanisms|publicació = Ulster Med J. 75(1):|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1891803/|data = 2006 Jan|pàgines = 23–31.|autor = Terrence RJ Lappin,David G Grier, Alexander Thompson and Henry L Halliday}}</ref>. Aquests factors de transcripció regulen la transcripció d’altres gens i per tant són imprescindibles en el desenvolupament d’organismes pluricel·lulars. Els gens de l'homeobox i les proteïnes que codifiquen (anomenades homeoproteïnes) han resultat ser crucials en el procés de desenvolupament d’organismes pluricel·lulars, perquè actuen com a [[Factor de transcripció|factors de transcripció]]. Per tant, regulen la transcripció (és a dir, la transferència d'informació d'[[Àcid desoxiribonucleic|ADN]] a [[ARN missatger]]) d’altres gens que dirigeixen el desenvolupament dels diferents segments corporals i indiquen quina classe d'estructures cal que desenvolupin. Com per exemple, un cas concret on es desenvolupen antenes al cap i potes en els tres segments toràcics, com s'aprecia en les mosques ''[[Drosophila melanogaster|Drosophila]]'' mutants per aquests gens<ref name=":1">{{Ref-llibre|cognom = Bürglin|nom = T.R.|títol = Homeodomain Proteins|url = |edició = 1996|llengua = |data = |editorial = Meyers, R.A. (ed.), Encyclopedia of Molecular Biology and Molecular Medicine, Vol 3., VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim|lloc = |pàgines = pp. 55-76|isbn = }}</ref>. Igualment, s’han trobat en alguns llevats i plantes i molts animals que s’han examinat fins al dia d’avui<ref name=":1" />. Per tant, diem que els gens homeòtics són aquells que contenen una regió d’[[Àcid desoxiribonucleic|ADN]] que codifica un [[domini proteic]] (agrupacions globulars o clústers de cadenes polipeptídiques constituïdes per més de 200 aminoàcids) que pot enllaçar-se amb l’[[Àcid desoxiribonucleic|ADN]] i actuar com a regulador de transcripció.

=== Gens homeòtics ===

Com que la formació d'una simple estructura (com ara una cama) requereix l'acció conjunta de centenars de milers de gens<ref>{{Ref-publicació|cognom = |nom = |article = Homeotic genes and the homeobox|publicació = Ann. Rev. Genet. 1986. 20:147-73|url = http://courses.bio.unc.edu/2009Fall/Biol624/Jinfiles/JinPDFfiles/devbioclassmaterial/Gehring%20and%20Hiromi.pdf|data = 1986|pàgines = |autor = W. J. Gehring and Y. Hiromi}}</ref>, es considera que els gens homeòtics són els que controlen i regulen els esmentats gens i programen certes vies de desenvolupament. Com a conseqüència, observem que contribueixen a determinar l’estructura anatòmica de l’organisme durant la [[morfogènesi]]<ref>{{Ref-publicació|cognom = |nom = |article = Homeobox genes and growth factors in regulation of craniofacial and tooth morphogenesis.|publicació = Acta Odontol Scand.|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7572087|data = 1995 Jun;|pàgines = 53(3):129-34.|autor = Thesleff I}}</ref>; un dels processos biològics més importants en els éssers vius que consisteix en desenvolupar la forma concreta de l’organisme. El nom d’homeobox deriva de la paraula “gens homeòtics”, però molts gens homeòtics no són gens homeòtics: l’homeobox és un motiu seqüencial, mentre que “homeòtic” és una descripció funcional d’aquells gens que causen transformacions homeòtiques, és a dir, que determinen el destí del desenvolupament d’un òrgan o part del cos. Els gens homeòtics constitueixen una família gènica que comparteix una seqüència d'ADN concreta: l'anomenada homeobox<ref>{{Ref-publicació|cognom = |nom = |article = Homeotic genes and the homeobox|publicació = Ann. Rev. Genet. 1986. 20:147-73|url = http://courses.bio.unc.edu/2009Fall/Biol624/Jinfiles/JinPDFfiles/devbioclassmaterial/Gehring%20and%20Hiromi.pdf|data = 1986|pàgines = |autor = W. J. Gehring and Y. Hiromi}}</ref>.

 

A l'hora de parlar sobre com s'agrupen els gens homeòtics, podem classificar-los en funció de diversos aspectes. D'una banda, fent referència a la funció que realitzen, s’hi distingeixen tres tipus diferents. En primer lloc tenim els gens homeòtics maternals, que determinen quina és la part anterior i superior de l’organisme. En segon lloc tenim els gens de segmentació, que són els encarregats de determinar la posició de cada segment. I per últim, els selectors homeòtics, que s’encarreguen de distribuir l’especialització de cada segment.

===== Gens HOX =====

 

Els [[vertebrats mandibulats]], per exemple, tenen quatre HOX clústers, mentre que els [[nematodes]], [[artròpodes]] i [[cefalocordats]] tenen un sol [[clúster]]<ref>{{Ref-web|url = http://www.encyclopedia.com/doc/1O6-Hoxgenes.html|títol = Hox genes|consulta = 26/10/2015|llengua = Anglès|editor = A Dictionary of Biology originally published by Oxford University Press|data = 2004}}</ref>. En els mamífers aquests quatre clústers es designen ''HOX A, HOX B, HOX C'' i ''HOX D,'' i es troben cadascun en un cromosoma separat. Els gens HOX estan molt conservats, mostrant una similtud remarcable amb la seqüència d'[[Àcid desoxiribonucleic|ADN]]. En tots els embrions dels animals estudiats, els gens HOX presenten colinealitat: la seva seqüència d'expressió de segments corporals del cap a la cua reflecteix el seu arranjament lineal en els clústers de gens homeòtics<ref>{{Ref-web|url = http://www.encyclopedia.com/doc/1O6-Hoxgenes.html|títol = Hox genes|consulta = 26/10/2015|llengua = Anglès|editor = A Dictionary of Biology. Encyclopedia|data = 2004}}</ref>. Dit d'una altra manera, si les diferents regions de l’insecte, per exemple, són cap, tòrax i abdomen, els gens homeòtics corresponents es trobaran en la seqüència d’ADN en el mateix ordre (primer els gens que contenen informació del cap, després els que contenen característiques del tòrax i per acabar aquells encarregats de l’abdomen)<ref>{{Ref-web|url = http://www.enciclopedia.cat/EC-GEC-0273193.xml|títol = Gens HOX|consulta = 26/10/2015|llengua = Català|editor = Enciclopèdia Catalana, SAU|data = }}</ref>.