Hox geni

Izvor: Bionet Škola
Idi na: navigaciju, pretragu

Geni koji kontrolišu proces embrionalnog razvića zovu se homeotski geni (homebox geni). Oni deluju na principu da jedan gen uključuje drugi , a ovaj uključuje naredni.

Hox geni kod vinske mušice (Drosophila)

Primer ovakvo multigenetičkog prekidaca se može opisati kod Drosophile. Geni za razviće deluju hijerarhijski, deleći embrion u sve manje regione, da bi stvorili što više detalja. Kod Drosophile se na istom hromozomu nalazi grupacija od osam homeotskih gena i oni su poznati kao Hox geni. Svaki od tih osam gena utiče na različiti deo mušice. Veoma zanimljivo je da su geni poređani istim redosledom kao i delivi tela na koji utiču. Prvi gen utiče na usta, drugi na lice, treći na vrh glave, četvrti na vrat, peti na grudni koš, šesti na prednju polovinu abdomena, sedmi na zadnju polovinu abdomena i osmi na razne druge delove abdomena. I ne samo da prvi gen definiše prednji deo, a poslednji zadnji deo tela mušice, nego su svi, bez izuzetka istim redosledom povezani duž hromozoma. Zajednička stvar za sve homeotske gene ja da svi u sebi sadrže deo lanca sa istim redosledom nukleotida (180 bp) poznat kao homeoboks. Ako svih 8 gena sadrži istu sekvencu nukleotida, šta je to što odredjuje diferencijaciju dela tela? Homeoboks je deo gena pomoću koga se protein iz citoplazme jajne ćelije vezuje za DNK da bi uključio ili isključio drugi gen. Svi homeotski geni su geni za uključivanje ili isključivanje drugih gena. Idući od glave ka zadnjem delu tela, geni se uključuju jedan za drugim i svaki novi gen preobražava taj deo embriona u sledeći deo tela.

Sve proističe iz osnovne asimetrije hemikalija koje se nalaze u jajetu. Ustanovljeno je da miševi imaju takođe grupacije Hox gena i to četiri. Oni su takođe poređani određenim redosledom - prvo za glavu, a na kraju za rep. Hox geni miševa imaju skoro identičan homeobox kao i vinska mušica. Ljudska bića imaju potpuno iste Hox grupacije kao miševi. Sličnost među genima je toliko velika da su naučnici uradili neverovatan eksperiment. Namerno mutirani neki gen mušice su nokautirali i tehnikom genetičkog inženjeringa zamenili ekvivalentnim genom čoveka i odgojili normalnu mušicu. Uključivanjem i iskljucivanjem gena blastomere dobijaju različite proteine. Tako blastomere na prednjem delu embriona sadrže cipolazmu bogatu proteinom bicoid, na zadnjem nanos, a hunchback i caudal su raspoređeni ravnomerno po citiplazmi i deluju posredstvom predhodna dva. Bicoid aktivira hunchback gene što uslovljava povećavanje koncentracije njegovih proteina, a što smanjuje stvaranje proteina caudal gena, odnosno inhibira translaciju caudal iRNA. Nanos suzbija translaciju hunchback iRNA što doprinosi daljem raspoređivanju hunchback proteina. Krajnji rezultat je veća koncentracija bicoid i hunchback-a u prednjem delu, a nanos-a i caudal-a u zadnjem delu. Tu se uključuje i protein torzo i još jedan protein gena materinskog efekta koji se akumulira na krajevima prednjeg i zadnjeg dela embriona. Slični procesi odvijaju se i u uspostavljanju dorzalno-ventralnog gradijenta gde dominira protein dorsal.

Literatura

  • www.findology.com
  • www.dev-biologie.de/versuche/ embryo/fotoembryo.ht
  • www.csu.edu.au/faculty/health/biomed/subjects/ molbol
  • Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts , The Art * Of Molecular Biology of the Cell – fourth edition, 2000.
  • Dr.Gordana Matić, Osnovi molekularne biologije, Beograd, 1997.
  • D. Marinković, N. Kekić, N. Tucić, Genetika, šesto izdanje, Beograd 1991.
  • Zoran L. Kovačević , Biohemija i molekularna genetika, Novi Sad, 1999.
  • Met Ridli, Genom-autobiografija vrste u 23 poglavlja, Plato Beograd, 2001.
  • Jovan Anđić, Osnovi medicinske biohemije, Naučna knjiga, Beograd, 1999.
  • R. K. Anđus ,Opšta fiziologija i biofizika-jonski kanali, Beograd, 2001.
  • D. Kovačević, G. Bjelaković, V.B.Đorđević, J. Nikolić, D. D. Pavlović, G. Kocić, Biohemija, Savremena administracija, Beograd, 1996.
  • V. Diklić, M. kosanović, J. Nikoliš, S. Dukić, Biologija sa humanom genetikom, reprint izdanja 1997, Grafopan, Beograd, 2001.
  • Lj. Vapa, D. Obreht, Genetika kroz primere i zadatke, Novi Sad, 2003.
Bubamara.gif