Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Нох гены , подмножество генов гомеобоксных , представляют собой группу родственных генов , которые задают области плана тела в качестве зародыша вдоль головки хвоста оси животных. Hox- белки кодируют и определяют характеристики «положения», обеспечивая формирование правильных структур в правильных местах тела. Например, гены Hox у насекомых определяют, какие придатки образуются на сегменте (например, ноги, усики и крылья у плодовых мушек), а гены Hox у позвоночных определяют типы и форму формируемых позвонков. У сегментированных животных Hox белки, таким образом, придают сегментарную или позиционную идентичность, но не образуют сами сегменты.

Исследования Hox-генов у личинок с ресничками показали, что они экспрессируются только в будущих взрослых тканях. У личинок с постепенным метаморфозом гены Hox активируются в тканях тела личинки, обычно в области туловища, которые будут поддерживаться в процессе метаморфоза. У личинок с полным метаморфозом Hox-гены экспрессируются в основном в ювенильных зачатках и отсутствуют в преходящих тканях личинок. Личинки полухордовых видов Schizocardium californicum и личинки пилидиума Nemertea не экспрессируют Hox-гены. [1]

Аналогию генов Hox можно провести с ролью постановщика пьесы, который называет, какую сцену актеры должны разыграть следующей. Если режиссер называет сцены в неправильном порядке, весь спектакль будет представлен в неправильном порядке. Точно так же мутации в генах Hox могут привести к тому, что части тела и конечности окажутся в неправильном месте вдоль тела. Как и у постановщика пьес, гены Hox сами не участвуют в пьесе и не участвуют в формировании конечностей.

Белковый продукт каждого гена Hox представляет собой фактор транскрипции . Каждый ген Hox содержит хорошо законсервированную последовательность ДНК , известную как гомеобокс , сокращение которой первоначально обозначалось термином «Hox». Однако в современном использовании термин Hox больше не эквивалентен гомеобоксу, потому что гены Hox - не единственные гены, обладающие гомеобоксической последовательностью: люди имеют более 200 генов гомеобокса, из которых 39 являются генами Hox. [2] [3] Hox-гены, таким образом, являются подмножеством генов факторов транскрипции гомеобокса. У многих животных организация Hox-генов в хромосоме такой же, как порядок их экспрессии вдоль передне-задней оси развивающегося животного, и, таким образом, говорят, что они проявляют колинеарность. [4] [5]

Биохимическая функция [ править ]

Продуктами Hox-генов являются Hox-белки. Hox-белки - это подмножество факторов транскрипции, которые представляют собой белки, способные связываться со специфическими нуклеотидными последовательностями на ДНК, называемыми энхансерами, посредством которых они активируют или репрессируют сотни других генов. Один и тот же белок Hox может действовать как репрессор для одного гена и активатор для другого. Способность Hox-белков связывать ДНК обеспечивается частью белка, называемой гомеодоменом . Гомеодомен представляет собой ДНК-связывающий домен длиной 60 аминокислот (кодируемый соответствующей последовательностью ДНК из 180 пар оснований, гомеобоксом ). Эта аминокислотная последовательность складывается в «спираль-поворот-спираль» (т.е. складка гомеодомена) мотив, который стабилизируется третьей спиралью. Консенсусная полипептидная цепь показана ниже: [6] Hox-белки часто действуют в партнерстве с кофакторами, такими как белки PBC и Meis, кодируемые очень разными типами гомеобокса. [7]

 Helix 1 Helix 2 Helix 3/4 ______________ __________ _________________RRRKRTAYTRYQLLELEKEFLFNRYLTRRRRIELAHSLNLTERHIKIWFQNRRMKWKKEN.... | .... | .... | .... | .... | .... | .... | .... | .... | .... | .... | .... | 10 20 30 40 50 60

Сохранение [ править ]

Экспрессия Hox-генов в сегментах тела разных групп членистоногих . Гены Hox 7, 8 и 9 соответствуют в этих группах, но сдвинуты ( гетерохронно ) максимум на три сегмента. Сегменты с максиллопедами имеют ген Hox 7. У ископаемых трилобитов, вероятно, было три области тела, каждая с уникальной комбинацией генов Hox.

Гены гомеобокса и, таким образом, мотив гомеодоменного белка обнаруживаются у большинства эукариот . Hox-гены, являясь подмножеством генов гомеобокса, возникли совсем недавно в ходе эволюции в животном мире или Metazoa . В животном мире Hox-гены присутствуют через bilateria [8] (животные с четкой осью от головы к хвосту), а также были обнаружены у Cnidaria, таких как морские анемоны. [9] Это означает, что гены Hox возникли более 550 миллионов лет назад. У bilateria гены Hox часто располагаются в кластерах генов, хотя есть много исключений, когда гены были разделены хромосомными перестройками. [10] Сравнение последовательностей гомеодоменов между Hox белками часто обнаруживает большее сходство между видами, чем внутри вида; Это наблюдение привело к выводу, что кластеры Hox-генов произошли на ранних этапах эволюции животных из одного Hox-гена посредством тандемной дупликации и последующей дивергенции, и что прототипный кластер Hox-генов, содержащий по крайней мере семь разных Hox-генов, присутствовал у общего предка всех билатерианских животные. [8] [11]

У большинства билатерных животных Hox гены экспрессируются в шахматных доменах вдоль оси от головы к хвосту эмбриона, указывая тем самым, что их роль в определении положения является общей древней особенностью. [12] Функциональная консервация Hox-белков может быть продемонстрирована тем фактом, что муха может функционировать в большей степени с куриным Hox-белком вместо своего собственного. [13] Таким образом, несмотря на наличие последнего общего предка , жившего более 550 миллионов лет назад, [14] версия одного и того же гена Hox для курицы и мухи достаточно похожи, чтобы нацеливаться на одни и те же гены, расположенные ниже по течению, у мух.

У дрозофилы [ править ]

Экспрессия гена гомеобокса (Hox) у Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster - важная модель для понимания генерации и эволюции строения тела. Общие принципы функции и логики Hox-гена, выясненные на примере мух, применимы ко всем билатерическим организмам, включая человека. Дрозофила , как и все насекомые, имеет восемь Hox-генов. Они сгруппированы в два комплекса, оба из которых расположены на хромосоме 3. Комплекс Antennapedia (не путать сгеном Antp ) состоит из пяти генов: лабиальных ( lab ), хобосципедий ( pb ), деформированных ( Dfd ), половых. гребни уменьшены ( Scr ), и Antennapedia ( Antp). Комплекс Bithorax, названный в честь гена Ultrabithorax, состоит из оставшихся трех генов: Ultrabithorax ( Ubx ), abdominal-A ( abd-A ) и abdominal-B ( abd-B ).

Labial [ править ]

Ген lab является наиболее экспрессируемым геном. Он выражен в голове, прежде всего во вставочном сегменте ( сегмент без придатка между антенной и нижней челюстью), а также в средней кишке. Утрата лабораторных функций приводит к тому, что эмбрион дрозофилы не может усвоить структуры рта и головы, которые первоначально развиваются за пределами его тела (процесс, называемый инволюцией головы). Неудача инволюции головы приводит к нарушению или удалению слюнных желез и глотки. лабораторияген был первоначально назван так, потому что он разрушал губные отростки; однако ген lab не экспрессируется в губном сегменте, и фенотип губных придатков, вероятно, является результатом обширной дезорганизации, возникающей в результате неудачной инволюции головы. [15]

Хобосипедия [ править ]

Пб ген отвечает за формирование губных и челюстных щупиков. Некоторые данные показывают, что pb взаимодействует с Scr . [16]

Деформированный [ править ]

Ген Dfd отвечает за формирование верхнечелюстных и нижнечелюстных сегментов в голове личинки. [17] Мутантные фенотипы Dfd сходны с фенотипами лабиальных. Потеря функции Dfd в эмбрионе приводит к нарушению инволюции головы (см. Губной ген) с потерей личиночных структур головы. Мутации у взрослых включают либо делеции частей головы, либо преобразование головы в торакальную идентичность. [15]

Секс расческа снижается [ править ]

Ген Scr отвечает за развитие головного и грудного отделов у эмбрионов дрозофилы и взрослых особей. [18]

Антеннапедия [ править ]

Второй грудной сегмент, или Т2, развивает пару ног и пару крыльев. Ген Antp определяет эту идентичность, способствуя формированию ног и разрешая (но не напрямую активируя) формирование крыльев. Доминантная мутация Antp , вызванная хромосомной инверсией , вызывает экспрессию Antp в имагинальном диске антенны, так что вместо образования антенны диск образует ножку, в результате чего ножка выходит из головы мухи.

Дикий тип (слева), мутант Antennapedia (справа)

Ультрабиторакс [ править ]

Третий грудной сегмент, или T3, несет пару ног и пару жужжальцев (сильно уменьшенные крылья, которые уравновешивают во время полета). Ubx формирует T3 в основном за счет репрессии генов, участвующих в формировании крыльев. Лопасть крыла состоит из двух слоев клеток, которые плотно прилегают друг к другу и снабжаются питательными веществами через несколько жилок крыла. Один из многих генов, которые подавляет Ubx, - пузырчатый, который активирует белки, участвующие в межклеточной адгезии, и spalt, который определяет расположение жилок крыла. У мутантов с потерей функции Ubx Ubx больше не репрессирует гены крыльев, и жужжальцы развиваются как вторая пара крыльев, в результате чего появляются знаменитые четырехкрылые мухи. Когда Ubx мисэкспрессируется во втором грудном сегменте, как это происходит у мух с мутацией энхансера "Cbx", он репрессирует гены крыльев, и крылья развиваются как жужжальцы, в результате чего получается муха с четырьмя недоуздками.

Abdominal-A [ править ]

В дрозофилы , абд-А выражается вдоль большей части брюшной полости, из брюшных сегментов 1 (А1) до A8. Выражение abd-A необходимо для определения идентичности большинства сегментов брюшной полости. Основная функция abd-A у насекомых - подавлять формирование конечностей. У мутантов с потерей функции abd-A сегменты брюшной полости с A2 по A8 трансформируются в идентичность, более похожую на A1. Когда abd-A эктопически экспрессируется по всему эмбриону, все сегменты перед A4 трансформируются в брюшную идентичность, подобную A4. [15] Ген abd-A также влияет на формирование кутикулы в эктодерме.и паттерн образования мышц в мезодерме . [16]

Abdominal-B [ править ]

Ген abd-B транскрибируется в двух разных формах: регуляторный белок и морфогенный белок. Регуляторные abd-B подавляют эмбриональные вентральные эпидермальные структуры в восьмом и девятом сегментах брюшка дрозофилы . И регуляторный белок, и морфогенный белок участвуют в развитии хвостового сегмента. [16]

Классификация Hox-белков [ править ]

Также обычно предполагается, что белки с высокой степенью сходства последовательностей демонстрируют высокую степень функционального сходства, т.е. предполагается, что Hox-белки с идентичными гомеодоменами обладают идентичными ДНК-связывающими свойствами (если не известно, что дополнительные последовательности влияют на ДНК-связывание). Чтобы идентифицировать набор белков между двумя разными видами, которые, скорее всего, будут наиболее похожи по функциям, используются схемы классификации. Для белков Hox существуют три различные схемы классификации: на основе филогенетического вывода, на основе синтении и на основе сходства последовательностей. [19] Три схемы классификации предоставляют противоречивую информацию для Hox-белков, экспрессируемых в середине оси тела ( Hox6-8 и Antp, Ubx и abd-A). Комбинированный подход использовал основанную на филогенетических выводах информацию о различных видах и наносил типы последовательностей белков на филогенетическое дерево видов. Подход идентифицировал белки, которые лучше всего представляют предковые формы ( Hox7 и Antp ), и белки, которые представляют новые, производные версии (или были потеряны у предка и теперь отсутствуют у многих видов). [20]

Гены, регулируемые Hox-белками [ править ]

Hox-гены действуют на многих уровнях иерархии генов развития: на «исполнительном» уровне они регулируют гены, которые, в свою очередь, регулируют большие сети других генов (например, генный путь, образующий придаток). Они также непосредственно регулируют так называемые гены-реализаторы или гены-эффекторы, которые действуют в нижней части такой иерархии, чтобы в конечном итоге сформировать ткани, структуры и органы каждого сегмента. Сегментация включает такие процессы, как морфогенез (дифференциация клеток-предшественников в их конечные специализированные клетки), тесная ассоциация групп клеток со схожими судьбами, формирование структур и границ сегментов посредством запрограммированной гибели клеток и перемещение клеток оттуда, где они находятся. первенцы там, где они в конечном итоге будут работать,поэтому неудивительно, что гены-мишени Hox-генов способствуют делению клеток, клеточной адгезии,апоптоз и миграция клеток. [4]

Последовательности энхансеров, связанные гомеодоменами [ править ]

Последовательность ДНК, связанная с белком гомеодомена, содержит нуклеотидную последовательность TAAT, причем 5'- концевой Т является наиболее важным для связывания. [25] Эта последовательность консервативна почти во всех сайтах, распознаваемых гомеодоменами, и, вероятно, различает такие места, как сайты связывания ДНК. Пары оснований, следующие за этой начальной последовательностью, используются для различения гомеодоменных белков, каждый из которых имеет сходные сайты узнавания. Например, нуклеотид, следующий за последовательностью TAAT, распознается аминокислотой в положении 9 гомеодоменного белка. В материнском белке Bicoid это положение занимает лизин , который распознает и связывается с нуклеотидом гуанином . В Antennapedia эту позицию занимаетглутамин , который распознает аденин и связывается с ним . Если лизин в Bicoid заменяется глутамином, полученный белок распознает сайты усилителей связывания Antennapedia. [26]

Однако все факторы транскрипции, содержащие гомеодомены, связывают по существу одну и ту же последовательность ДНК. Последовательность, связанная с гомеодоменом белка Hox, имеет длину всего шесть нуклеотидов, и такая короткая последовательность может быть случайно обнаружена много раз по всему геному, что намного больше, чем количество фактических функциональных сайтов. В особенности для белков Hox, которые вызывают такие драматические изменения морфологии при неправильной экспрессии, возникает вопрос, как каждый фактор транскрипции может давать такие специфические и разные результаты, если все они связываются с одной и той же последовательностью. Одним из механизмов, который обеспечивает большую специфичность последовательности ДНК для Hox-белков, является связывание белковых кофакторов. Два таких кофактора Hox - это Extradenticle (Exd) и Homothorax (Hth).Exd и Hth связываются с белками Hox и, по-видимому, вызывают конформационные изменения в белке Hox, которые увеличивают его специфичность.[27]

Регуляция Hox-генов [ править ]

Подобно тому, как гены Hox регулируют гены-реализаторы, они, в свою очередь, регулируются другими генами. В дрозофилы и некоторых насекомых (но не большинство животных), гены Нох регулируются генами щелевых и генов-пара правил , которые , в свою очередь , регулируемых матерински-поставляемой мРНК . Это приводит к каскаду факторов транскрипции: материнские факторы активируют гены пробела или парного правила; гены разрыва и парного правила активируют гены Hox; затем, наконец, гены Hox активируют гены-реализаторы, которые заставляют сегменты развивающегося эмбриона дифференцироваться. Регулирование достигается за счет градиентов концентрации белка, называемых морфогенными полями.. Например, высокие концентрации одного материнского белка и низкие концентрации других активируют определенный набор генов пробелов или парных правил. У мух полоса 2 эмбриона активируется материнскими белками Bicoid и Hunchback, но репрессируется белками Giant и Kruppel. Таким образом, полоса 2 будет формироваться только там, где есть Bicoid и Hunchback, но не там, где есть Giant и Kruppel. [28]

Нити микроРНК, расположенные в Hox-кластерах, как было показано, ингибируют большее количество передних Hox-генов («феномен задней распространенности»), возможно, для лучшей тонкой настройки паттерна его экспрессии. [29]

Было показано, что некодирующая РНК (нкРНК) в изобилии содержится в кластерах Hox. У человека может присутствовать 231 нкРНК. Один из них, HOTAIR , заглушает транс (он транскрибируется из кластера HOXC и ингибирует поздние гены HOXD) за счет связывания с белками группы Polycomb (PRC2). [30]

Структура хроматина важна для транскрипции, но она также требует, чтобы кластер петлял за пределы хромосомной территории . [31]

У высших животных, включая людей, ретиноевая кислота регулирует дифференциальную экспрессию Hox-генов вдоль переднезадней оси. [32] Гены на 3'-концах Hox-кластеров индуцируются ретиноевой кислотой, что приводит к доменам экспрессии, которые простираются больше в передней части тела по сравнению с 5'-генами Hox, которые не индуцируются ретиноевой кислотой, что приводит к доменам экспрессии, которые остаются более задними.

Количественная ПЦР показала несколько тенденций в отношении колинеарности: система находится в равновесии, а общее количество транскриптов зависит от количества присутствующих генов в соответствии с линейной зависимостью. [33]

Коллинеарность [ править ]

У некоторых организмов, особенно у позвоночных, различные Hox-гены расположены очень близко друг к другу на хромосоме группами или кластерами. Порядок генов на хромосоме такой же, как экспрессия генов в развивающемся эмбрионе, причем первый ген экспрессируется на переднем конце развивающегося организма. Причина этой колинеарности еще не полностью понятна, но может быть связана с активацией Hox генов во временной последовательности путем постепенной распаковки хроматина вдоль кластера генов. На диаграмме выше показана взаимосвязь между генами и экспрессией белка у мух.

Номенклатура [ править ]

Гены Hox названы в честь гомеотических фенотипов, которые возникают, когда их функция нарушается, когда один сегмент развивается вместе с другим (например, ноги там, где должны быть антенны). Hox-генам в разных типах дали разные названия, что привело к путанице в номенклатуре. Дополнение Hox-генов у Drosophila состоит из двух кластеров: комплекса Antennapedia и комплекса Bithorax, которые вместе исторически назывались HOM-C (от Homeotic Complex). Хотя исторически гены HOM-C относились к гомологам Drosophila , тогда как гены Hox относились к гомологам позвоночных, это различие больше не проводится, и гены HOM-C и Hox называются Hox-генами.

У других видов [ править ]

Hox-гены у разных видов

Позвоночные [ править ]

У мышей и людей есть 39 Hox-генов в четырех кластерах: [34] [35]

Предки позвоночных имели один кластер генов Hox [36] [37], который был продублирован (дважды) на ранних этапах эволюции позвоночных путем дупликации всего генома, давая четыре кластера генов Hox: Hoxa, Hoxb, Hoxc и Hoxd. В настоящее время неясно, произошли ли эти дупликации до или после расхождения миног и миксин от остальных позвоночных. [38] Большинство млекопитающих, амфибий, рептилий и птиц имеют четыре кластера HOX, в то время как большинство костистых рыб , включая рыбок данио и медаку, имеют семь или восемь кластеров генов Hox из-за дополнительной дупликации генома, которая произошла в их эволюционной истории. [39] [34] У рыбок даниоодин из восьми кластеров генов Hox (кластер Hoxd) потерял все гены, кодирующие белок, и только один ген микроРНК отмечает местоположение исходного кластера. [40] У некоторых костистых рыб, таких как лосось, произошла даже более поздняя дупликация генома, в результате чего семь или восемь кластеров генов Hox удвоились, чтобы получить по крайней мере 13 кластеров [41]

Hox-гены, особенно из кластеров HoxA и HoxD, участвуют в способности к регенерации конечностей у амфибий и рептилий. [42] Кроме того, одна из ускоренных областей летучих мышей (аналог ускоренных областей человека ), называемая BAR116, является энхансером, который определяет уникальный паттерн экспрессии генов HoxD в передних и задних конечностях, возможно, играя роль в эволюции крыльев. [43]

Амфиоксус [ править ]

Amphioxus, такой как Branchiostoma floridae, имеет единственный Hox-кластер с 15 генами, известный как AmphiHox1 - AmphiHox15 . [44]

Другие беспозвоночные [ править ]

Шесть генов Hox рассредоточены в геноме аскариды Caenorhabditis elegans . [8] ( рис. 3 ) Hydra и Nematostella vectensis , оба из Phylum Cnidaria , имеют несколько Hox / ParaHox-подобных генов гомеобокса. [45] [9] Экспрессия гена Hox также изучалась у брахиопод , [46] кольчатых червей , [47] и ряда моллюсков . [48]

История [ править ]

Гены Hox названы так потому, что мутации в них вызывают гомеотические преобразования . Гомеотические трансформации были впервые идентифицированы и изучены Уильямом Бейтсоном в 1894 году, который ввел термин «гомеоз». После повторного открытия генетических принципов Менделя Бейтсон и другие поняли, что некоторые примеры гомеоза в органах цветов и скелетах животных могут быть приписаны вариациям в генах.

Окончательное доказательство генетической основы некоторых гомеотических трансформаций было получено путем выделения гомеотических мутантов. Первый гомеотический мутант был обнаружен Кальвином Бриджесом в лаборатории Томаса Ханта Моргана в 1915 году. Этот мутант демонстрирует частичную дупликацию грудной клетки и поэтому был назван Bithorax ( bx ). Он трансформирует третий грудной сегмент (Т3) во второй (Т2). Bithorax возник спонтанно в лаборатории и с тех пор постоянно поддерживается как лабораторный запас. [49]

Генетические исследования Моргана и других послужили основой для систематического анализа Эдварда Б. Льюиса и Томаса Кауфмана, который дал предварительные определения многих гомеотических генов комплексов Bithorax и Antennapedia, а также показал, что мутантные фенотипы для большинства из них гены могут быть прослежены до дефектов формирования паттерна в плане эмбрионального тела.

Эд Льюис , Кристиан Нюсслейн-Фольхард и Эрик Ф. Вишаус идентифицировали и классифицировали 15 генов, имеющих ключевое значение для определения строения тела и формирования сегментов тела плодовой мушки D. melanogaster в 1980 году. [50] За свою работу Льюис, Нюсслейн-Фольхард и Вишаус были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1995 году [51].

В 1983 году гомеобокс был независимо открыт исследователями в двух лабораториях: Эрнстом Хафеном, Майклом Левином и Уильямом МакГиннисом (в лаборатории Вальтера Геринга в Университете Базеля , Швейцария) и Мэтью П. Скоттом и Эми Вайнер (в лаборатории Томаса Кауфмана). лаборатория Университета Индианы в Блумингтоне ).

Будущее [ править ]

Hox-гены играют решающую роль в развитии таких структур, как конечности, легкие, нервная система и глаза. Как отметили в 2006 г. Т. Р. Лаппин и его коллеги, «эволюционная консервация предоставляет неограниченные возможности для экспериментального исследования функционального контроля генной сети Hox, что дает важное понимание болезней человека». В будущем могут быть проведены дополнительные исследования для изучения роли Hox-генов в лейкемии и раке (например, EOC). [34]

См. Также [ править ]

  • Homeobox
  • Гомеотический ген
  • Hox-гены у амфибий и рептилий
  • Морфогенез
  • Дискредитированные гипотезы кембрийского взрыва (Раздел: Регулирующие гены)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Hejnol, Андреас; Веллутини, Бруно К. (январь 2017 г.). «Эволюция личинок: я пойду за тобой позже…» . Текущая биология . 27 (1): R21 – R24. DOI : 10.1016 / j.cub.2016.10.057 . PMID  28073016 .
  2. ^ Голландия, PWH; Бут, Жилой дом; Бруфорд, EA (2007). «Классификация всех генов гомеобокса человека» . BMC Biology . 5 : 47. DOI : 10.1186 / 1741-7007-5-47 . PMC 2211742 . PMID 17963489 .  
  3. ^ Бурглин, TR; Аффолтер, М (2016). «Гомеодоменные белки: обновление» . Хромосома . 125 (3): 497–521. DOI : 10.1007 / s00412-015-0543-8 . PMC 4901127 . PMID 26464018 .  
  4. ^ а б в Пирсон, JC; Лимоны, D .; МакГиннис, В. (2005). «Модуляция функций гена Hox во время формирования паттерна тела животных» . Природа Обзоры Генетики . 6 (12): 893–904. DOI : 10.1038 / nrg1726 . PMID 16341070 . S2CID 256216 .  
  5. Перейти ↑ Carroll SB (1995). «Гомеотические гены и эволюция членистоногих и хордовых» . Природа . 376 (6540): 479–85. Bibcode : 1995Natur.376..479C . DOI : 10.1038 / 376479a0 . PMID 7637779 . S2CID 4230019 .  
  6. ^ http://www.csb.ki.se/groups/tbu/homeo/consensus.gif
  7. ^ Мерабет, S; Галлиот, Б. (2015). «СКАЗКА лицо Hox-белков в эволюции животных» . Границы генетики . 6 : 267. DOI : 10,3389 / fgene.2015.00267 . PMC 4539518 . PMID 26347770 .  
  8. ^ a b c de Rosa, Рено; Гренье, Дженнифер К .; Андреева, Татьяна; Кук, Чарльз Э .; Адуте, Андре; Акам, Майкл; Кэрролл, Шон Б.; Балавуан, Гийом (24 июня 1999 г.). «Hox-гены у брахиопод и приапулид и эволюция протостомов» . Природа . 399 (6738): 772–776. Bibcode : 1999Natur.399..772D . DOI : 10,1038 / 21631 . PMID 10391241 . S2CID 4413694 .  
  9. ^ а б Райан, JF; Mazza, ME; Панг, К; Matus, DQ; Baxevanis, AD; Martindale, MQ; Финнерти-младший (24 января 2007 г.). "Pre-bilaterian происхождение Hox-кластера и Hox-кода: свидетельства морского анемона, Nematostella vectensis" . PLOS ONE . 2 (1): e153. Bibcode : 2007PLoSO ... 2..153R . DOI : 10.1371 / journal.pone.0000153 . PMC 1779807 . PMID 17252055 .  
  10. ^ Ferrier, DE; Мингуильон, К. (2003). «Эволюция кластеров генов Hox / ParaHox». Международный журнал биологии развития . 47 (7–8): 605–11. PMID 14756336 . 
  11. ^ Макгиннис, Вт; Крумлауф, Р. (1992). «Гены гомеобокса и формирование осевого паттерна» . Cell . 68 (2): 283–302. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (94) 90290-9 . PMID 7913880 . S2CID 39168197 .   
  12. Перейти ↑ Gaunt, SJ (2018). «Гены Hox-кластера и коллинеарности по всему древу животной жизни». Международный журнал биологии развития . 62 (11–12): 673–683. DOI : 10,1387 / ijdb.180162sg . PMID 30604837 . 
  13. ^ Lutz, B .; HC Lu; Г. Эйхеле; Д. Миллер; ТК Кауфман (1996). «Спасение нуль-мутанта лабиальных губ дрозофилы ортологом курицы Hoxb-1 демонстрирует, что функция Hox-генов филогенетически консервативна» . Гены и развитие . 10 (2): 176–184. DOI : 10,1101 / gad.10.2.176 . PMID 8566751 . 
  14. ^ Ayala, FJ; А. Ржецкий кинжал (20 января 1998 г.). «Происхождение типа многоклеточного животного: молекулярные часы подтверждают палеонтологические оценки» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 95 (2): 606–11. Bibcode : 1998PNAS ... 95..606J . DOI : 10.1073 / pnas.95.2.606 . PMC 18467 . PMID 9435239 .  
  15. ^ a b c Хьюз, Синтия Л .; Кауфман, Томас К. (2002). «Hox-гены и эволюция тела членистоногих». Эволюция и развитие . 4 (6): 459–499. DOI : 10.1046 / j.1525-142x.2002.02034.x . PMID 12492146 . 
  16. ^ a b c Броуди, Томас (1996). «Интерактивная муха» .
  17. ^ Regulski МЫ, Макджиннис Н, R Чэдвик, Макджиннис Вт (март 1987). «Развитие и молекулярный анализ деформированного; гомеотический ген, контролирующий развитие головы дрозофилы» . EMBO J . 6 (3): 767–77. DOI : 10.1002 / j.1460-2075.1987.tb04819.x . PMC 553462 . PMID 16453752 .  
  18. ^ Pattatucci AM, Кауфман TC (октябрь 1991). «Гомеотический ген Sex combs редуцированный у Drosophila melanogaster по-разному регулируется на эмбриональной и имагинальной стадиях развития» . Генетика . 129 (2): 443–61. PMC 1204635 . PMID 1683847 .  
  19. ^ Hueber SD; Weiller, GF; Джорджевич, Массачусетс; Фрики, Т. (2010). «Улучшение классификации Hox-белков среди основных модельных организмов» . PLOS ONE . 5 (5): e10820. Bibcode : 2010PLoSO ... 510820H . DOI : 10.1371 / journal.pone.0010820 . PMC 2876039 . PMID 20520839 .  
  20. ^ Hueber SD; Rauch J .; Джорджевич MA; Gunter H .; Вейллер Г.Ф .; Фрики Т. (2013). «Анализ центральных типов Hox-белков в билатериальных кладах: о диверсификации центральных Hox-белков из Antennapedia / Hox7-подобных белков» . Биология развития . 383 (2): 175–185. DOI : 10.1016 / j.ydbio.2013.09.009 . PMID 24055174 . 
  21. ^ a b Vachon, G .; и другие. (1992). «Гомеотические гены комплекса bithorax подавляют развитие конечностей в брюшной полости эмбриона дрозофилы посредством гена-мишени Distal-less» . Cell . 71 (3): 437–450. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (92) 90513-C . PMID 1358457 . S2CID 10977579 .  
  22. ^ a b Capovilla, M .; Ботас, Дж. (1998). «Функциональное доминирование среди Hox-генов: репрессия доминирует над активацией в регуляции dpp». Развитие . 125 (24): 4949–4957. PMID 9811579 . 
  23. ^ Lohmann, I .; McGinnis, N .; Bodmer, M .; МакГиннис, В. (2002). «Деформированный ген Hox дрозофилы формирует морфологию головы посредством прямой регуляции жнеца активатора апоптоза». Cell . 110 (4): 457–466. DOI : 10.1016 / s0092-8674 (02) 00871-1 . PMID 12202035 . S2CID 17464919 .  
  24. ^ Bromleigh, VC; Фридман, LP (2000). «p21 является транскрипционной мишенью HOXA10 в дифференцирующихся миеломоноцитарных клетках» . Genes Dev . 14 (20): 2581–2586. DOI : 10,1101 / gad.817100 . PMC 317001 . PMID 11040212 .  
  25. ^ Гилберт, Биология развития , 2006
  26. ^ Хейнс и Brent 1989, 1991
  27. ^ Манн, Ричард С .; Лелли, Кэтрин М .; Джоши, Рохит (2009). Глава 3. Специфика Hox: уникальные роли кофакторов и сотрудников . Актуальные темы биологии развития . 88 . С. 63–101. DOI : 10.1016 / S0070-2153 (09) 88003-4 . ISBN 9780123745293. PMC  2810641 . PMID  19651302 .
  28. ^ Маленький, S; Блэр, А; Левин, М. (ноябрь 1992 г.). «Регулирование четной полосы 2 в эмбрионе дрозофилы» . EMBO J . 11 (11): 4047–57. DOI : 10.1002 / j.1460-2075.1992.tb05498.x . PMC 556915 . PMID 1327756 .  
  29. ^ Lempradl, A; Рингроуз, L (2008). «Как некодирующая транскрипция регулирует гены Hox?». BioEssays . 30 (2): 110–21. DOI : 10.1002 / bies.20704 . PMID 18200528 . S2CID 53138 .  
  30. ^ Ринн, JL; Кертес, М; Ван, JK; Squazzo, SL; Сюй, Х; Brugmann, SA; Goodnough, LH; Helms, JA; и другие. (2007). «Функциональная демаркация активных и тихих доменов хроматина в локусах HOX человека с помощью некодирующих РНК» . Cell . 129 (7): 1311–23. DOI : 10.1016 / j.cell.2007.05.022 . PMC 2084369 . PMID 17604720 .  
  31. ^ Фрейзер, P; Бикмор, В. (2007). «Ядерная организация генома и потенциал регуляции генов» . Природа . 447 (7143): 413–7. Bibcode : 2007Natur.447..413F . DOI : 10,1038 / природа05916 . PMID 17522674 . S2CID 4388060 .  
  32. ^ Duester, G (сентябрь 2008). «Синтез ретиноевой кислоты и передача сигналов во время раннего органогенеза» . Cell . 134 (6): 921–31. DOI : 10.1016 / j.cell.2008.09.002 . PMC 2632951 . PMID 18805086 .  
  33. ^ Монтавон; Ле Гаррек, JF; Керсберг, М; Дубуль, Д. (2008). «Моделирование регуляции гена Hox в цифрах: обратная коллинеарность и молекулярное происхождение большого пальца руки» . Genes Dev . 22 (3): 346–59. DOI : 10,1101 / gad.1631708 . PMC 2216694 . PMID 18245448 .  
  34. ^ a b c Лаппин, TR; Гриер, Д.Г.; Томпсон, А; Холлидей, HL (январь 2006 г.). «Гены HOX: соблазнительная наука, загадочные механизмы» . Ольстерский медицинский журнал . 75 (1): 23–31. PMC 1891803 . PMID 16457401 .  
  35. ^ Скотт, Мэтью П. (13 ноября 1992 г.). «Номенклатура генов гомеобокса позвоночных» . Cell . 71 (4): 551–553. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (92) 90588-4 . ISSN 0092-8674 . PMID 1358459 . S2CID 13370372 .   
  36. ^ Гарсия-Фернандес, J; Голландия, PWH (1994). «Архетипическая организация кластера Amphioxus Hox генов» . Природа . 370 (6490): 563–6. Bibcode : 1994Natur.370..563G . DOI : 10.1038 / 370563a0 . PMID 7914353 . S2CID 4329696 .  
  37. ^ Spagnuolo А., Ristoratore Ф. Ди Грегорио А., Aniello Ф., Branno, М. & Di Lauro, R. (2003) Gene 309, 71-79
  38. ^ Голландия, LZ; Окампо Даса, Д. (2018). «Новый взгляд на старый вопрос: когда в эволюции позвоночных произошла вторая дупликация всего генома?» . Геномная биология . 19 (1): 209. DOI : 10.1186 / s13059-018-1592-0 . PMC 6260733 . PMID 30486862 .  
  39. ^ Hoegg, S .; Boore, JL; Kuehl, СП; Мейер, А. (2007). "Сравнительный филогеномный анализ кластеров генов Hox костистых рыб: уроки цихлид Astatotilapia burtoni" . BMC Genomics . 8 (1): 317. DOI : 10.1186 / 1471-2164-8-317 . PMC 2080641 . PMID 17845724 .  
  40. ^ Woltering, Joost M; Дерстон, Энтони Дж. (1 июня 2006 г.). «Кластер hoxDb рыбок данио был сокращен до единственной микроРНК» . Генетика природы . 38 (6): 601–602. DOI : 10.1038 / ng0606-601 . PMID 16736008 . S2CID 41211603 .  
  41. ^ Mungpakdee, S; Seo, HC; Ангоци, АР; Донг, Х; Акалин, А; Чурроут, Д. (2008). «Дифференциальная эволюция 13 скоплений Hox атлантического лосося» . Mol Biol Evol . 25 (7): 1333–43. DOI : 10.1093 / molbev / msn097 . PMID 18424774 . 
  42. ^ Mullen, LM; Брайант, SV; Торок, Массачусетс; Blumberg, B .; Гардинер, Д.М. (1996). «Нервная зависимость регенерации: роль передачи сигналов Distal -less и FGF в регенерации конечностей земноводных». Девелопмент (Кембридж, Англия) . 122 (11): 3487–97. PMID 8951064 . 
  43. ^ Букер, BM; Фридрих, Т; Мейсон, МК; VanderMeer, JE; Чжао, Дж; Эккальбар, WL; Логан, М; Иллинг, Н; Поллард, Канзас; Ахитув, Н. (март 2016 г.). «Ускоренные области летучих мышей идентифицируют усилитель, специфичный для передних конечностей летучей мыши в локусе HoxD» . PLOS Genetics . 12 (3): e1005738. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1005738 . PMC 4809552 . PMID 27019019 .  
  44. ^ Голландия, LZ; и другие. (2008). «Геном амфиоксуса проливает свет на происхождение позвоночных и биологию головнохордовых» . Геномные исследования . 18 (7): 1100–1111. DOI : 10.1101 / gr.073676.107 . PMC 2493399 . PMID 18562680 .  
  45. ^ Gauchat, D; Mazet, F; Берни, К; Schummer, M; Крегер, S; Павловски, Дж; Галлиот, Б. (25 апреля 2000 г.). «Эволюция генов класса Antp и дифференциальная экспрессия генов Hydra Hox / paraHox в переднем формировании паттерна» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (9): 4493–8. DOI : 10.1073 / pnas.97.9.4493 . PMC 18262 . PMID 10781050 .  
  46. ^ Гасиоровский, Людвик; Хейнол, Андреас (2018). «Экспрессия гена Hox у постметаморфных молодых особей брахиопод Terebratalia transversa» . bioRxiv . 10 : 449488. дои : 10,1101 / 449488 . PMC 6325747 . PMID 30637095 .  
  47. ^ Кулакова, Милана; Бакаленко, Надежда; Новикова, Елена; Кук, Чарльз Э .; Елисеева, Елена; Стейнмец, Патрик Р.Х .; Костюченко, Роман П .; Дондуа, Арчил; Арендт, Детлев; Акам, Майкл; Андреева, Татьяна (2007). «Экспрессия гена Hox в личиночном развитии полихет Nereis virens и Platynereis dumerilii (Annelida, Lophotrochozoa)» . Гены развития и эволюция . 217 (1): 39–54. DOI : 10.1007 / s00427-006-0119-у . PMID 17180685 . S2CID 7314266 .  
  48. ^ Ли, Патрисия Н .; Каллаертс, Патрик; De Couet, Heinz G .; Мартиндейл, Марк К. (2003). «Гены Hox головоногих и происхождение морфологических новинок» . Природа . 424 (6952): 1061–1065. Bibcode : 2003Natur.424.1061L . DOI : 10,1038 / природа01872 . PMID 12944969 . S2CID 4317828 .  
  49. ^ Геринг, Уолтер Дж. (1998). Основные управляющие гены в развитии и эволюции: история Homeobox . Yale Univ. Нажмите.
  50. ^ Нюсслейн-Фольхард, Кристиана; Вишаус, Эрик (30 октября 1980 г.). «Мутации, влияющие на количество сегментов и полярность у дрозофилы» (PDF) . Природа . 287 (5785): 795–801. Bibcode : 1980Natur.287..795N . DOI : 10.1038 / 287795a0 . PMID 6776413 . S2CID 4337658 .   
  51. ^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1995" . Nobelprize.org .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Хант, Пол (1998). «Функция Hox-генов» . В Биттар, Э. Эдвард (ред.). Биология развития . Эльзевир. ISBN 978-1-55938-816-0.

Внешние ссылки [ править ]

  • Гены-селекторы гомеоза в биологии развития , 6-е издание, Скотт Ф. Гилберт (2000), опубликованный Sinauer Associates, Inc. ISBN 0-87893-243-7 .