Rôle des gènes Hox chez les humains et les mouches des fruits

September 18

Rôle des gènes Hox chez les humains et les mouches des fruits


Les humains et les mouches des fruits partagent plus que vous pourriez penser. gènes homéotiques ou Hox ont été découverts chez Drosophila melanogaster, une espèce de mouche des fruits, mais des gènes similaires se trouvent dans de nombreux autres organismes, y compris les humains. Cette classe de gènes joue un rôle crucial dans le développement embryonnaire.

Les gènes Hox

Les gènes Hox comprennent tous une séquence d'ADN appelée homéoboîte qui code pour une séquence de 60 acides aminés appelée homéodomaine. La séquence de l'homéodomaine est similaire chez les humains, les mouches des fruits et de nombreuses autres espèces. Ils partagent également des arrangements chromosomiques similaires - les gènes Hox dans les deux espèces se trouvent en grappes. Chez la drosophile, ils se trouvent tous sur le même chromosome, tandis que chez les mammifères, ils se trouvent sur les quatre chromosomes distincts. Ces similitudes surprenantes, avec la présence de gènes contenant homéoboîte-espèces encore plus lointainement apparentées comme les levures, suggère fortement que la séquence d'ADN de homeobox se leva tôt dans l'évolution des organismes multicellulaires.

Rôle

Code de gènes Hox pour des protéines appelées facteurs de transcription, qui se lient à des régions régulatrices de l'ADN pour passer d'autres gènes ou désactiver. Lorsqu'un gène Hox est activée, la protéine qu'il code active ou réprime un certain nombre d'autres gènes, ce qui déclenche une cascade d'événements qui jouent un rôle essentiel dans la différenciation cellulaire et la formation tissulaire. Fondamentalement, les gènes Hox aident à déterminer l'identité des segments où ils sont activés. L'activité des gènes Hox varie dans le temps et l'espace dans l'embryon en développement, et différentes combinaisons de gènes Hox sont actifs dans différentes régions.

mutations

Des mutations dans les gènes Hox peuvent avoir des conséquences considérables. Certains humains, par exemple, sont nés avec un nombre supplémentaire de doigts ou des orteils et sangle entre leurs chiffres. Cette condition est appelée polysyndactylie et est causée par une mutation particulière dans le gène HOXD13. Les chercheurs ont induit expérimentalement des mutations dans plusieurs des gènes Hox Drosophila, souvent avec des résultats surprenants. Une telle mutation dans un gène Hox, par exemple, a provoqué des jambes pour développer sur la tête de l'insecte à l'endroit où ses antennes serait normalement. Ces expériences démontrent le rôle clé joué par les gènes Hox dans la détermination des structures se forment dans l'embryon en développement et où ces structures se produisent.

Autres caractéristiques

Tous les gènes Hox partagent le même domaine homeobox. Le domaine homéotique se lie à l'ADN, mais est non spécifique, ce qui signifie qu'il pourrait se lier à presque toute séquence d'ADN. Ce sont les autres parties de chaque gène Hox qui détermine sa spécificité. D'autres gènes ont été trouvés qui contiennent également le domaine homéotique mais ne sont pas directement impliqués dans la détermination de l'identité de développer des segments de corps; les gènes Hox phrase, cependant, se réfère généralement à des gènes homeobox-domaines qui sont impliqués dans le développement.