Hox जीन एक बड़ी जीन परिवार है कि शरीर संरचनाओं के विकास को विनियमित करने के लिए जिम्मेदार हैं कर रहे हैं। वे सभी मेटाज़ो और अन्य वंशों में पाए गए हैं, जैसे कि पौधे और जानवर। इसलिए, उन्हें विकसित रूप से बहुत संरक्षित होने की विशेषता है।
ये जीन निम्नानुसार काम करते हैं: वे एक प्रतिलेखन कारक के लिए कोड करते हैं - एक प्रोटीन जो डीएनए के साथ बातचीत करने में सक्षम है - जो कि विकास के शुरुआती चरणों से व्यक्ति के एक विशिष्ट क्षेत्र में व्यक्त किया जाता है। इस डीएनए बाइंडिंग सीक्वेंस को होमोबॉक्स कहा जाता है।
स्रोत: विकिपीडिया कॉमन्स के माध्यम से एंटोनियो कुसाडा डिआज़
इस क्षेत्र में लगभग 30 वर्षों के अनुसंधान के साथ, वैज्ञानिकों ने विभिन्न वंशों का अध्ययन किया है और निष्कर्ष निकाला है कि इन जीनों की अभिव्यक्ति पैटर्न शरीर की कुल्हाड़ियों के क्षेत्रीयकरण के साथ दृढ़ता से जुड़े हुए हैं।
यह सबूत बताता है कि होक्स जीन ने जीवित प्राणियों की शारीरिक योजनाओं के विकास में एक अपरिहार्य भूमिका निभाई है, विशेष रूप से बिल्टेरिया में। इस प्रकार, होक्स जीन ने आणविक दृष्टिकोण से, जानवरों के रूपों की शानदार विविधता की व्याख्या करना संभव बना दिया है।
हम इंसानों में 39 हॉक्स जीन होते हैं। इन्हें चार समूहों या समूहों में बांटा गया है, जो विभिन्न गुणसूत्रों पर स्थित हैं: 7p15, 17q21.2, 12q13 और 2q31।
खोज
होक्स जीन की खोज विकासवादी और विकासात्मक जीव विज्ञान में एक मील का पत्थर थी। इन जीनों की खोज 70 और 80 के दशक के बीच फ्रूट फ्लाई, ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर में दो प्रमुख म्यूटेशन के अवलोकन के लिए की गई थी।
म्यूटेशनों में से एक, एंटेनापीडिया, एंटीना को पैरों में बदल देता है, जबकि बिथोरैक्स म्यूटेशन के कारण हैल्टरेज़ (संशोधित संरचनाएं, पंखों वाले कीटों के विशिष्ट) पंखों के दूसरे जोड़े में बदल जाते हैं।
जैसा कि देखा जा सकता है, जब होक्स जीन में उत्परिवर्तन होता है, तो इसका परिणाम काफी नाटकीय होता है। और, ड्रोसोफिला के रूप में, परिवर्तन गलत स्थानों में संरचनाओं के गठन की ओर जाता है।
होक्स जीन की खोज से पहले, अधिकांश जीवविज्ञानी मानते थे कि डीएनए स्तर पर रूपात्मक विविधता का समर्थन किया गया था। यह मानना तर्कसंगत था कि एक व्हेल और एक चिड़ियों के बीच स्पष्ट अंतर, उदाहरण के लिए, आनुवंशिक दृष्टि से परिलक्षित होना था।
होक्स जीन के आगमन के साथ, इस सोच ने पूरी तरह से मोड़ लिया, जीव विज्ञान में एक नए प्रतिमान के लिए रास्ता दिया: आनुवंशिक विकास का एक सामान्य मार्ग जो मेटाज़ोन्स के ओटोजेनी को एकीकृत करता है।
हॉक्स जीन क्या हैं?
होक्स जीन की अवधारणा को परिभाषित करने से पहले, यह जानना आवश्यक है कि एक जीन क्या है और यह कैसे काम करता है। जीन डीएनए अनुक्रम हैं जिनके संदेश को एक फेनोटाइप में व्यक्त किया गया है।
डीएनए का संदेश न्यूक्लियोटाइड में लिखा जाता है, कुछ मामलों में ये एक मैसेंजर आरएनए में गुजरते हैं और इसे राइबोसोम द्वारा अमीनो एसिड के अनुक्रम में अनुवादित किया जाता है - प्रोटीन के संरचनात्मक "बिल्डिंग ब्लॉक"।
होक्स जीन, घरेलू जीन का सबसे प्रसिद्ध वर्ग है, जिसका कार्य शरीर संरचनाओं के विशिष्ट पैटर्न को नियंत्रित करना है। ये जानवरों के एथरोफोस्टेरियल अक्ष के साथ खंडों की पहचान को नियंत्रित करने के प्रभारी हैं।
वे जीन के एकल परिवार से संबंधित हैं जो एक प्रोटीन के लिए कोड करते हैं जिसमें एक विशिष्ट अमीनो एसिड अनुक्रम होता है जो डीएनए अणु के साथ बातचीत करने में सक्षम होता है।
यह वह जगह है जहां होमोबॉक्स शब्द जीन में इस खंड का वर्णन करने के लिए आता है, जबकि प्रोटीन में इसे होमोडोमैन कहा जाता है। होमोबॉक्स अनुक्रम में 180 बेस जोड़े हैं और ये डोमेन विभिन्न फ़ाइला के बीच क्रमिक रूप से अत्यधिक संरक्षित हैं।
डीएनए के साथ इस बातचीत के लिए धन्यवाद, होक्स जीन अन्य जीनों के प्रतिलेखन को विनियमित करने में सक्षम हैं।
शब्दावली
इन रूपात्मक कार्यों में शामिल जीन को होमोटिक लोकी कहा जाता है। पशु साम्राज्य में, सबसे महत्वपूर्ण लोगों को एचओएम लोकी (अकशेरूकीय) और होक्स लोकी (कशेरुक में) के रूप में जाना जाता है। हालांकि, उन्हें आमतौर पर होक्स लोकी के रूप में जाना जाता है।
विशेषताएँ
होक्स जीन में बहुत अजीब और दिलचस्प विशेषताओं की एक श्रृंखला है। ये मुख्य पहलू इसके कामकाज और विकासवादी जीव विज्ञान में इसकी संभावित भूमिका को समझने में मदद करते हैं।
इन जीनों को "जीन परिसरों" में व्यवस्थित किया जाता है, जिसका अर्थ है कि वे गुणसूत्रों पर एक साथ करीब हैं - उनके स्थानिक स्थान के संदर्भ में।
दूसरी विशेषता आश्चर्यजनक सहसंबंध है जो डीएनए अनुक्रम में जीनों के क्रम और भ्रूण में इन जीनों के उत्पादों के एथरोप्रोस्टीर स्थान के बीच मौजूद है। सचमुच "आगे" जाने वाले जीन उस स्थिति में हैं।
इसी तरह, स्थानिक संपोषितता के अलावा, एक अस्थायी संबंध है। 3 'के अंत में स्थित जीन पहले व्यक्ति के विकास में होते हैं, जो आगे पीछे पाए जाते हैं।
होक्स जीन एएनटीपी नामक एक वर्ग से संबंधित है, जिसमें पैराहॉक्स जीन (इन से संबंधित), एनके जीन और अन्य भी शामिल हैं।
जीन का विकास
ANTP वर्ग का कोई भी जीन मेटाज़ोन्स से नहीं था। इस पशु समूह के विकासवादी विकास में, पोरिफर्स अलग करने वाला पहला समूह था, जिसके बाद निंदकों का विकास हुआ। ये दो अलसी दो बिलियन समूह के बेसल समूह का प्रतिनिधित्व करते हैं।
प्रसिद्ध स्पंज एंपीमेडोन क्वेंसलैंडिका पर आनुवंशिक विश्लेषण किया गया - इसकी प्रसिद्धि तंत्रिका तंत्र के लिए जीन के कारण है - पता चला है कि इस छिद्र में एनके प्रकार के कई जीन हैं, लेकिन कोई हॉक्स या पैराहॉक्स जीन नहीं है।
इस तरह के रूप में हॉक्स जीन cnidarians में रिपोर्ट नहीं किया गया है जो उपरोक्त विशेषताओं को पूरा करते हैं। हालांकि, हॉक्स जैसे जीन हैं।
दूसरी ओर, अकशेरुकी जीवों में हॉक्स जीनों का एक ही समूह होता है, जबकि कशेरुकियों की कई प्रतियाँ होती हैं। यह तथ्य निर्णायक रहा है और इसने समूह के विकास के बारे में सिद्धांतों के विकास को प्रेरित किया है।
कशेरुकाओं की उत्पत्ति
इस पहलू के शास्त्रीय दृष्टिकोण का तर्क है कि मानव जीनोम में चार जीन समूहों की उत्पत्ति पूरे जीनोम की प्रतिकृति के दो दौर के लिए हुई थी। हालांकि, नई अनुक्रमण प्रौद्योगिकियों के विकास ने सिद्धांत पर संदेह डाला है।
नए साक्ष्य छोटे पैमाने पर होने वाली घटनाओं (खंड दोहराव, जीन और ट्रांसलेशन के व्यक्तिगत दोहराव) से संबंधित परिकल्पना का पक्षधर हैं जिन्होंने हॉक्स जीन की उच्च संख्या हासिल की जो हम आज इस समूह में देखते हैं।
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