Τι είναι το homeobox;

Ένα homeobox είναι μια ακολουθία DNA κωδικοποιημένη για να εκφράσει μια πρωτεΐνη που θα δεσμεύεται με άλλο DNA και θα ρυθμίσει τον τρόπο που εκφράζει.Τα homeoboxes ανακαλύφθηκαν στη δεκαετία του 1980 από γενετικούς ερευνητές, αρχικά σε μύγες φρούτων mdash.ένας βαριά μελετημένος οργανισμός στη γενετική mdash;και αργότερα και σε άλλους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων απλών και μονοκύτταρων οργανισμών.Αυτές οι αλληλουχίες διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στην εμβρυϊκή ανάπτυξη, καθορίζοντας πώς και πού εκφράζουν τα γονίδια και είναι μεταξύ μιας ομάδας γενετικών αλληλουχιών που εμπλέκονται στη ρύθμιση και την έκφραση των γονιδίων όπως αναπτύσσονται οι οργανισμοί.Η πρωτεΐνη που κωδικοποιεί έχει περίπου 60 αμινοξέα και είναι ικανή να δεσμεύσει το DNA για να το ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιηθεί, καθορίζοντας εάν εκφράζει.Κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης, το HomeObox λέει στα κύτταρα πότε και πού να αρχίσουν να παράγουν, χαρτογραφώντας τα βασικά του οργανισμού και τοποθετώντας τις βάσεις για πιο προχωρημένη ανάπτυξη, καθώς τα κύτταρα διαφοροποιούνται υπό την κατεύθυνση των πρωτεϊνών που παράγονται από τις ομοιόβες και άλλες γονιδιακές αλληλουχίες.

Αρχικά, οι ερευνητές υποψιαζόταν ότι οι ρυθμιστικές διαδικασίες πίσω από την εμβρυϊκή ανάπτυξη ήταν πολύ διαφορετικές σε οργανισμούς διαφορετικών ειδών, ειδικά οι οργανισμοί που σχετίζονται μόνο.Η ανακάλυψη αυτών των γονιδιακών αλληλουχιών έδειξε ότι οι οργανισμοί από γυμνοσάλιαγκες σε ελέφαντες βασίστηκαν σε homeoboxes για τη ρύθμιση του DNA τους κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης.Τα σφάλματα σε αυτές τις αλληλουχίες μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε αναπτυξιακές ανωμαλίες, καθώς η ανάπτυξη του οργανισμού μπερδεύεται και τα χαρακτηριστικά εκφράζουν σε λάθος μέρη.Αυτές οι αλληλουχίες έχουν μελετηθεί για να μάθουν περισσότερα για τις πρωτεΐνες που κωδικοποιούν και πώς λειτουργούν αυτές οι πρωτεΐνες.Η έρευνα σε οργανισμούς όπως οι μύγες φρούτων μπορεί να εφαρμοστεί άμεσα στην ανθρώπινη γενετική, όπως σε πολλές περιπτώσεις τα γονίδια δρουν με παρόμοιο τρόπο.Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι μεταβολές σε μια ανάπτυξη Fruit Fly HomeObox μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο οι παρόμοιες αλλαγές μπορεί να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσεται ένα ανθρώπινο έμβρυο.

Μια ευρεία ποικιλία διαδικασιών εμπλέκεται στην εμβρυϊκή ανάπτυξη.Αυτά τα γονίδια δεν είναι ο μόνος καθοριστικός παράγοντας και τα έμβρυα μπορούν επίσης να επηρεαστούν από εξωτερικούς παράγοντες όπως η έκθεση σε τοξίνες, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε παραμορφώσεις που προκαλούνται από διαταραχές στην έκφραση του DNA.Η κατανόηση των μυριάδων πολυπλοκότητας που εμπλέκονται στην ανάπτυξη βοηθά τους ερευνητές να κατανοήσουν τι συμβαίνει όταν η ανάπτυξη πάει στραβά και γιατί.Αυτό μπορεί να εφαρμοστεί στην έρευνα που έχει σχεδιαστεί για την αντιμετώπιση των σφαλμάτων στην ανάπτυξη με στόχο την αποτροπή τους στο μέλλον.