Гомеобокс
-
Гомеобокс и его функции
- Гомеобокс — последовательность ДНК длиной около 180 пар оснований, регулирующая анатомические особенности на ранних стадиях эмбрионального развития.
- Мутации в гомеобоксе могут существенно изменить анатомические особенности взрослого организма.
- Гомеобоксные гены кодируют гомеодоменные белковые продукты, регулирующие экспрессию генов и дифференцировку клеток.
-
Открытие и структура гомеодомена
- Гомеобоксный домен был впервые идентифицирован у дрозофилы.
- Гомеодоменная белковая складка состоит из домена длиной 60 аминокислот, состоящего из трех альфа-спиралей.
- Гомеодоменные белки встречаются у эукариот и имеют ограниченное сходство последовательностей с факторами транскрипции прокариот.
-
Специфичность последовательности и биологическая функция
- Гомеодомены могут специфически и неспецифически связываться с ДНК.
- Гомеодоменные белки функционируют как факторы транскрипции, регулируя экспрессию генов и формирование осей тела.
- Гомеодоменные белки индуцируют клеточную дифференцировку и поддерживают плюрипотентность.
-
Регулирование и мутации
- Нох-гены и микроРНК регулируют развитие с жестким тканеспецифичным пространственно-временным контролем.
- Мутации в гомеобоксных генах вызывают фенотипические изменения, такие как антеннапедия и биторакс у дрозофилы.
-
Эволюция и типы гомеобоксных генов
- Филогенетический анализ показывает, что последний общий предок растений, грибов и животных обладал по меньшей мере двумя гомеобоксными генами.
- Hox-гены определяют идентичность эмбриональных участков вдоль передне-задней оси и участвуют в ремоделировании сосудов и ангиогенезе.
-
Влияние HoxD10 и HoxA5 на миграцию EC и ангиогенез
- HoxD10 и HoxA5 подавляют миграцию EC и ангиогенез.
- HoxA5 активирует опухолевый супрессор p53 и Akt1.
- Подавление HoxA5 замедляет рост гемангиомы.
-
Экспрессия генов и их влияние
- HoxA5 активирует около 300 генов при индукции в клеточных линиях рака молочной железы.
- Сверхэкспрессия домена трансдукции белка HoxA5 предотвращает воспаление.
-
Гены LIM
- Кодируют два богатых цистеином и гистидином домена LIM и гомеодомен.
- Участвуют в ремоделировании цитоскелета и транскрипции.
-
Гены Pax
- Содержат гомеобокс и парный домен, связывающий ДНК.
- Участвуют в сегментации эмбриона и развитии нервной системы.
-
Гены ПОУ
- Состоят из гомеодомена и POU-домена, связывающего ДНК.
- POU-домен имеет структурное сходство с репрессорами бактериофагов.
-
Гены гомеобокса растений
- Кодируют ДНК-связывающий гомеодомен длиной 60 или 63 аминокислоты.
- Сгруппированы в 14 классов по структуре интрон-экзонов.
-
Гены гомеобокса человека
- Hox-гены организованы в четыре хромосомных кластера.
- Гены ParaHox также обнаружены в четырех областях.
- Гомеобоксные гены TALE состоят из 63 аминокислот.
- У человека есть множество других гомеобоксных генов и белков.