Гомеобокс ба хокс генүүдийн гол ялгаа нь гомеобокс ген нь бүхэл бүтэн морфогенезийн үйл явцыг зохицуулахад голчлон оролцдог бол хокс ген нь зөвхөн организмд тэнхлэг, хавсралт үүсэхийг зохицуулдаг гомеобокс генүүдийн нэг хэсэг юм.
Бүтцийн хөгжлийг зохицуулах нь үр хөврөлийн хөгжлийн чухал үйл явц юм. Гомеобокс ген ба хокс генүүд нь тухайн генийн генийн илэрхийлэлийг сайжруулдаг транскрипцийн хүчин зүйл болж бүх үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр генүүд нь маш сайн хадгалагддаг бөгөөд эдгээр генийн мутаци нь олон сөрөг үр дагавартай байдаг.
Homeobox ген гэж юу вэ?
Организмын амьдралын мөчлөгийн туршид анатомийн олон өөрчлөлтүүд гардаг. Энэ үзэгдлийг морфогенез гэж нэрлэдэг. Эдгээр анатомийн өөрчлөлтийг зохицуулах үүрэгтэй генүүдийг homeobox ген гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь 180 орчим суурь хос урттай ДНХ-ийн дарааллаас бүрдэнэ. Эдгээр нь амьтан, ургамал, мөөгөнцөр болон бусад эукариот организмд анхдагч байдаг.
Гомеобокс генийн илэрхийлэл нь homeodomain уураг үүсгэдэг. Эдгээр homeodomain уургууд нь ихэвчлэн транскрипцийн хүчин зүйлүүд юм. Эдгээр нь генетикийн илэрхийлэлд ДНХ болон нэмэлт уургийн нугалах үйл явцад тусалдаг бөгөөд ингэснээр бүхэл экспрессийн үйл явцыг зохицуулдаг. Тиймээс homeobox генүүд зохицуулалтын үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч homeobox генийн мутаци нь зохицуулалтын үйл явцад ихээхэн хохирол учруулж болзошгүй.
Зураг 01: Homeodomain
Гомеобокс домэйныг анх Дрозофила хотод тодорхойлсон бөгөөд сээр нуруутан амьтдын геномын маш сайн хадгалагдсан бүс нутаг юм. Гомеодомайн онцлог нь 60 амин хүчил агуулсан уураг үүсгэдэг бөгөөд альфа спираль хоёрдогч бүтцийг үүсгэдэг. Гомеобокс генээр кодлогдсон эдгээр зохицуулалтын уургийн идэвхжил нь биеийн тэнхлэгүүд үүсэх үр хөврөлийн эхний үе шатанд хамгийн тод илэрдэг. Энэ нь мөн эукариотуудын эсийн ялгааг өдөөдөг. Хоёр төрлийн гомеобокс ген байдаг. Эдгээр нь POU ген ба HOX генүүд юм.
Хокс ген гэж юу вэ?
Хокс генүүд нь гомеобокс генүүдийн нэг хэсгийг бүрдүүлдэг. Эдгээр нь амьдралын мөчлөгийн үр хөврөлийн үе шатанд бие махбодийн төлөвлөгөөний хөгжлийг зохицуулахтай холбоотой байдаг. Хокс генээр кодлогдсон уургууд нь биеийн төлөвлөгөөний байрлал, зөв бүтцийг зохицуулдаг. Үүнд ихэнх эукариот амьтдын хөл, антенн, далавч гэх мэт хавсралтууд орно.
Сээр нуруутан амьтад нугаламын баганад бие даасан нугаламын байрлалыг зохицуулдаг тусгай хокс гентэй байдаг. Хокс генүүд нь дээд организмын биеийг сегментчлэхийг зохицуулдаг.
Зураг 02: Хокс ген
Гомеобокс генүүдтэй давхцаж, хокс генүүд мөн транскрипцийн хүчин зүйлсийг кодлодог. Тэд мөн хамгаалагдсан бүс нутаг юм. Одоогийн байдлаар 39 орчим Хокс генийг илрүүлсэн байна. Хокс ген нь хоёрдогч альфа-гелис үүсгэдэг уургийг кодлодог бөгөөд энэ нь генийн транскрипцийн явцад орооцолдох боломжийг олгодог.
Хокс ген нь амьтны биеийг эрт хөгжүүлэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг тул эдгээр генийн мутаци нь үхлийн үр дагавар эсвэл биеийн бүтцийн хөгжлийн хэвийн бус байдалд хүргэдэг. Тиймээс эдгээр генүүд нь биеийн байрлал, бүтцийг хадгалахад гол үүрэг гүйцэтгэдэг.
Homeobox болон Hox генүүдийн хооронд ямар ижил төстэй зүйл байдаг вэ?
- Homeobox болон hox генүүд эукариотуудад байдаг.
- Хоёулаа үр хөврөлийн эхэн үеийн хөгжилд чухал үүрэгтэй.
- Тэдгээр нь геномын өндөр хадгалалттай бүсүүд юм.
- Хоёулаа транскрипцийг зохицуулдаг янз бүрийн транскрипцийн хүчин зүйлсийг үүсгэдэг.
- Түүнээс гадна тэд хоёрдогч альфа бүтцийг бүрдүүлдэг уураг үүсгэдэг.
- Хоёр генд тохиолдох мутаци нь биеийн бүтцийн хэвийн бус илэрхийлэлд хүргэдэг.
- Хоёр ген нь дээд организмын морфогенезид голчлон оролцдог.
Homeobox болон Hox генүүдийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Homeobox болон hox генүүдийн гол ялгаа нь түүний үйл ажиллагааны цар хүрээ юм. Гомеобокс ген нь анатомийн морфогенезийн үйл явцыг бүхэлд нь зохицуулдаг бол хокс ген нь морфогенезийн явцад зөвхөн тэнхлэгийн хөгжил, бүтцийн хавсралтын хөгжлийг зохицуулдаг. Гомеобокс ген ба хокс генийн тоо бас өөр өөр байдаг. 200 орчим гомеобокс ген байдаг бол 39 орчим hox ген байдаг.
Доорх инфографик нь homeobox болон hox генүүдийн ялгааг нэгтгэн харуулав.
Хураангуй – Homeobox vs Hox Genes
Homeobox ген ба хокс генүүд нь маш сайн хадгалагдсан генүүд юм. Эдгээр нь дээд түвшний организм, түүний дотор сээр нуруутан амьтдын анатомийн хөгжлийг зохицуулахад оролцдог гол генүүд юм. Гомеобокс генүүд нь том бүлэг генүүд байдаг бол hox генүүд нь гомеобокс генүүдийн дэд хэсэг юм. Иймээс хокс генүүд нь тэнхлэг, хавсралтын хөгжлийг тусгайлан зохицуулдаг бол гомеобокс генүүд ерөнхийдөө бүтцийн морфогенезийг бүхэлд нь зохицуулдаг. Хоёр ген нь процессыг сайжруулж, зохицуулдаг транскрипцийн хүчин зүйлсийг кодлодог. Хоёр генийн мутаци нь олон сөрөг үр дагавартай байж болно. Энэ бол гомеобокс ба хокс генийн ялгааны хураангуй юм.
