Hox ген - Hox gene

Hox-гены, подмножество гены гомеобокса, площадь группа родственных генов который указать области плана тела из эмбрион вдоль ось голова-хвост животных. Hox белки кодировать и указывать 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 полухордовый разновидность Шизокард калифорнийский и личинка пилидиума Немертя не экспрессируют гены Hox.[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 сохранившийся ДНК последовательность, известная как гомеобокс, из которых первоначально был сокращен термин "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] Таким образом, гены Hox являются подмножеством генов факторов транскрипции гомеобокса. У многих животных организация Hox-генов в хромосома такой же, как порядок их экспрессии вдоль передне-задней оси развивающегося животного, и, таким образом, говорят, что они проявляют колинеарность.[4][5]

Биохимическая функция

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 усилители посредством которых они либо активируют, либо 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 гомеодомен. Гомеодомен - это 60-аминокислота -длинный ДНК-связывающий домен (кодируется соответствующим ему 180-пара оснований Последовательность ДНК, гомеобокс ). Эта аминокислотная последовательность складывается в "спираль-поворот-спираль" (т.е. складка гомеодомена ) мотив, который стабилизируется третьей спиралью. Консенсус полипептид цепочка показана ниже:[6] Hox-белки часто действуют в партнерстве с кофакторами, такими как белки PBC и Meis, кодируемые очень разными типами гена гомеобокса.[7]

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

Сохранение

Экспрессия Hox-генов в сегментах тела разных групп членистоногие. Гены Hox 7, 8 и 9 соответствуют в этих группах, но сдвинуты (на гетерохрония ) максимум на три сегмента. Сегменты с максиллопедами имеют ген Hox 7. Ископаемые. трилобиты вероятно, имел три области тела, каждая с уникальной комбинацией Hox-генов.

Гены гомеобокса и, таким образом, мотив гомеодоменного белка встречаются в большинстве эукариоты. Hox-гены, являющиеся подмножеством генов гомеобокса, возникли совсем недавно в эволюция в животном мире или Metazoa. В животном мире Hox-гены присутствуют во всех билатерия[8] (животные с четкой осью от головы до хвоста), а также были обнаружены в Cnidaria, например, у морских анемонов.[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 эволюционировали на ранних этапах эволюции животных из одного Hox-гена посредством тандемного дублирование и последующее расхождение, и что прототипный кластер Hox-генов, содержащий по крайней мере семь различных Hox-генов, присутствовал у общего предка всех двунаправленных животных.[8][11]

В большинстве двухсторонние животные, Hox гены экспрессируются в шахматных доменах вдоль оси эмбриона голова-хвост, подтверждая, 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 значительной степени с куриным Hox-белком вместо своего собственного.[13] Итак, несмотря на наличие последний общий предок которые жили более 550 миллионов лет назад,[14] версии 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.

В Дрозофила

Экспрессия гена гомеобокса (Hox) в Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster является важной моделью для понимания генерации и эволюции плана 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 с Antp ген) состоит из пяти генов: губных (лаборатория), хобосипедия (pb), деформированная (Dfd), половые гребни уменьшены (Scr) и Антеннапедия (Antp). Комплекс Bithorax, названный в честь гена Ultrabithorax, состоит из оставшихся трех генов: Ultrabithorax (Ubx), брюшной-А (abd-A) и брюшной-B (abd-B).

Губной

В лаборатория ген - это наиболее экспрессируемый вперед ген. Выражается в голове, прежде всего в вставочный сегмент (сегмент без придатка между антенной и нижней челюстью), а также в средней кишке. Потеря функции лаборатория приводит к сбою Дрозофила эмбрион, чтобы усвоить структуры рта и головы, которые изначально развиваются за пределами его тела (процесс, называемый инволюцией головы). Неудача инволюции головы приводит к нарушению или удалению слюнных желез и глотки. В лаборатория ген 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

В pb ген отвечает за формирование губных и верхнечелюстных щупиков. Некоторые доказательства показывают pb взаимодействует с Scr.[16]

Деформированный

В Dfd Ген отвечает за формирование верхнечелюстного и нижнечелюстного сегментов в голове личинки.[17] Мутантные фенотипы Dfd аналогичны губным. Потеря функции Dfd в эмбрионе приводит к нарушению инволюции головы (см. лабиальный ген) с потерей личиночных структур головы. Мутации у взрослых включают либо делеции частей головы, либо преобразование головы в торакальную идентичность.[15]

Половые гребни уменьшены

В Scr ген отвечает за развитие головного и грудного отделов Дрозофила эмбрион и взрослый.[18]

Антеннапедия

Основная статья: Антеннапедия

Второй грудной сегмент, или Т2, развивает пару ног и пару крыльев. В Antp ген определяет эту идентичность, способствуя формированию ног и разрешая (но не напрямую активируя) формирование крыльев. Доминирующий Antp мутация, вызванная хромосомная инверсия, причины Antp выражаться в имагинальном диске усиков, так что вместо формирования антенны диск образует ножку, в результате чего ножка выходит из головы мухи.

Дикий тип (слева), Антеннапедия мутант (справа)

Ультрабиторакс

Основная статья: Ультрабиторакс

Третий грудной сегмент, или T3, несет пару ног и пару жужжальцев (сильно уменьшенные крылья, которые уравновешивают во время полета). Ubx паттерны 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 Ubx репрессируется пузырями, которые активируют белки, участвующие в межклеточной адгезии, и spalt, который определяет расположение жилок крыльев. В Ubx мутанты с потерей функции, Ubx больше не подавляет 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.

Брюшной-А

В Дрозофила, abd-A выражена на большей части живота от 1 (А1) до А8 брюшных сегментов. Выражение abd-A необходимо уточнить идентичность большинства сегментов брюшной полости. Основная функция abd-A у насекомых - подавлять формирование конечностей. В abd-A мутанты с потерей функции, брюшные сегменты с A2 по A8 трансформируются в идентичность, более похожую на A1. Когда abd-A эктопически экспрессируется по всему эмбриону, все передние сегменты A4 трансформируются в брюшную идентичность, подобную A4.[15]В ген abd-A также влияет на характер образования кутикулы в эктодерма, и образец мышечной генерации в мезодерма.[16]

Брюшной-B

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

Классификация Hox-белков

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). Для определения набора 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. Этот подход позволил идентифицировать 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

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 напрямую 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. первыми родились там, где они в конечном итоге будут функционировать, поэтому неудивительно, что гены-мишени Hox-генов способствуют делению клеток, адгезии клеток, апоптоз, и миграция клеток.[4]

Примеры таргов
ОрганизмЦелевой генНормальная функция целевого генаРегулируется
Дрозофилабез дистальногоактивирует генный путь формирования конечностейУЛЬТРАБИТОРАКС[21]

(подавляет без дистального отдела)

без дистальногоактивирует генный путь формирования конечностейАБДОМИНАЛ-А[21]

(подавляет без дистального отдела)

декапентаплегическийвызывает изменения формы клеток кишечника, которые

требуется для нормальной висцеральной морфологии

УЛЬТРАБИТОРАКС[22]

(активирует декапентаплегию)

жнецАпоптоз: локальная гибель клеток создает сегментарный

граница между верхней и нижней челюстями головы

ДЕФОРМИРОВАННАЯ[23]

(активирует жатку)

декапентаплегическийпредотвращает указанные выше изменения клеток в более заднем

позиции

АБДОМИНАЛ-Б[22]

(подавляет декапентаплегию)

МышьEphA7Адгезия клеток: вызывает плотную ассоциацию клеток в

дистальная конечность, которая будет образовывать кости пальцев, запястья и предплюсны

HOX-A13[4]

(активирует EphA7)

Cdkn1aКлеточный цикл: дифференциация клеток миеломоноцитов в

моноциты (лейкоциты) с остановкой клеточного цикла

Hox-A10[24]

(активирует Cdkn1a)

Последовательности энхансеров, связанные гомеодоменами

Последовательность ДНК, связанная с белком гомеодомена, содержит нуклеотидную последовательность TAAT с 5' терминал T 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 эту позицию занимает лизин, который распознает и связывается с нуклеотидом гуанин. В Antennapedia эту позицию занимает глутамин, который распознает и связывает аденин. 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]

Регулирование Hox-генов

Подобно тому, как гены Hox регулируют гены-реализаторы, они, в свою очередь, регулируются другими генами. В Дрозофила и некоторых насекомых (но не большинства животных) Hox-гены регулируются гены разрыва и парные гены, которые, в свою очередь, регулируются материнскими 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 вызывают дифференциацию сегментов в развивающемся эмбрионе. Регуляция достигается за счет градиентов концентрации белка, называемых морфогенные поля. 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 нет где есть Гигант и Круппель.[28]

МикроРНК цепи, 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]

Некодирующая РНК (ncRNA), как было показано, в изобилии в кластерах Hox. У человека может присутствовать 231 нкРНК. Один из них, ГОРЯЧИЙ ВОЗДУХ, заглушает транс (он транскрибируется из кластера HOXC и ингибирует поздние гены HOXD) путем связывания с Белки группы поликомб (PRC2).[30]

В хроматин структура важна для транскрипции, но она также требует, чтобы кластер вышел из хромосомная территория.[31]

У высших животных, включая человека, 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

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

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 в Дрозофила 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 Дрозофила гомологи, в то время как гены Hox относятся к гомологам позвоночных, это различие больше не проводится, и гены HOM-C и Hox называются генами Hox.

У других видов

Hox-гены у разных видов

Позвоночные

Мыши и люди имеют 39 Hox-генов в четырех кластерах:[34][35]

КластерЧеловек ХромосомаГены
HOXA @хромосома 7HOXA1, HOXA2, HOXA3, HOXA4, HOXA5, HOXA6, HOXA7, HOXA9, HOXA10, HOXA11, HOXA13
HOXB @хромосома 17HOXB1, HOXB2, HOXB3, HOXB4, HOXB5, HOXB6, HOXB7, HOXB8, HOXB9, HOXB13
HOXC @хромосома 12HOXC4, HOXC5, HOXC6, HOXC8, HOXC9, HOXC10, HOXC11, HOXC12, HOXC13
HOXD @хромосома 2HOXD1, HOXD3, HOXD4, HOXD8, HOXD9, HOXD10, HOXD11, HOXD12, HOXD13

У предков позвоночных был один кластер Hox-генов,[36][37] который был продублирован (дважды) в начале эволюции позвоночных дупликации всего генома дать 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, земноводных, рептилий и птиц имеют четыре кластера HOX, в то время как большинство костистая рыба, включая рыбок данио и медаку, имеют семь или восемь кластеров генов Hox из-за дополнительных дупликация генома которые произошли в их эволюционной истории.[39][34] В данио один 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, давая по крайней мере 13 кластеров. [41]

Основная статья: Hox-гены у амфибий и рептилий

Hox-гены, особенно из кластеров HoxA и HoxD, участвуют в способности к регенерации конечностей у амфибий и рептилий.[42] Кроме того, один из летучая мышь ускоренные регионы (аналог человеческие ускоренные области ), называемый BAR116, является энхансером, который определяет уникальный паттерн экспрессии генов HoxD в передних и задних конечностях, возможно, играя роль в эволюции крыльев.[43]

Амфиоксус

Амфиоксус Такие как Branchiostoma floridae имеют один Hox-кластер с 15 генами, известный как AmphiHox1 к AmphiHox15.[44]

Другие беспозвоночные

Шесть генов Hox рассредоточены в геноме Caenorhabditis elegans, аскарида.[8](инжир. 3) Гидра и Nematostella vectensis, как в Типе Книдария, имеют несколько Hox / ParaHox-подобных генов гомеобокса.[45][9] Экспрессия гена Hox также изучалась в брахиоподы,[46] кольчатые червя, [47] и набор моллюски.[48]

История

Гены Hox названы так потому, что мутации в них вызывают гомеотические преобразования. Гомеотические трансформации были впервые выявлены и изучены Уильям Бейтсон в 1894 году, который ввел термин «гомеоз». После повторного открытия Мендель На основе генетических принципов Бейтсон и другие поняли, что некоторые примеры гомеоза в органах цветков и скелетах животных можно отнести к вариациям в генах.

Окончательные доказательства генетической основы некоторых гомеотических трансформаций были получены путем выделения гомеотических мутантов. Первый гомеотический мутант был обнаружен Кэлвином Бриджесом в Томас Хант Морган в лаборатории в 1915 году. Этот мутант показывает частичное дублирование 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 г.[50] За свою работу Льюис, Нюсслейн-Фольхард и Вишаус были награждены Нобелевская премия по физиологии и медицине в 1995 г.[51]

В 1983 г. гомеобокс был обнаружен независимо исследователями в двух лабораториях: Эрнст Хафен, Майкл Левин, и Уильям МакГиннис (в Вальтер Геринг лаборатория в Базельский университет, Швейцария) и Мэтью П. Скотт и Эми Вайнер (в лаборатории Томаса Кауфмана на Университет Индианы в Блумингтоне ).

Будущее

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

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хейнол, Андреас; Веллутини, Бруно К. (январь 2017 г.). «Эволюция личинок: я пойду за тобой позже…». Текущая биология. 27 (1): R21 – R24. Дои:10.1016 / j.cub.2016.10.057. PMID  28073016.
  2. ^ Голландия, PWH; Бут, Жилой дом; Бруфорд, EA (2007). «Классификация всех генов гомеобокса человека». BMC Биология. 5: 47. Дои:10.1186/1741-7007-5-47. ЧВК  2211742. PMID  17963489.
  3. ^ Burglin, TR; Аффолтер, М (2016). «Гомеодоменные белки: обновление». Хромосома. 125 (3): 497–521. Дои:10.1007 / s00412-015-0543-8. ЧВК  4901127. PMID  26464018.
  4. ^ а б c Пирсон, JC; Лимоны, D .; МакГиннис, В. (2005). «Модуляция функций гена Hox во время формирования паттерна тела животных». Природа Обзоры Генетика. 6 (12): 893–904. Дои:10.1038 / nrg1726. PMID  16341070. S2CID  256216.
  5. ^ Кэрролл С. Б. (1995). «Гомеотические гены и эволюция членистоногих и хордовых». Природа. 376 (6540): 479–85. Bibcode:1995Натура 376..479C. Дои: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. Дои:10.3389 / fgene.2015.00267. ЧВК  4539518. PMID  26347770.
  8. ^ а б c де Роса, 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:1999Натура.399..772D. Дои: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.). «Добилатерийское происхождение Hox-кластера и Hox-кода: свидетельства морского анемона, Nematostella vectensis». PLOS ONE. 2 (1): e153. Bibcode:2007PLoSO ... 2..153R. Дои:10.1371 / journal.pone.0000153. ЧВК  1779807. PMID  17252055.
  10. ^ Ferrier, D.E .; 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». Клетка. 68 (2): 283–302. Дои:10.1016/0092-8674(94)90290-9. PMID  7913880. S2CID  39168197.
  12. ^ Гонт, SJ (2018). «Гены Hox-кластера и коллинеарности по всему древу животной жизни». Международный журнал биологии развития. 62 (11–12): 673–683. Дои:10.1387 / ijdb.180162sg. PMID  30604837.
  13. ^ Lutz, B .; H.C. Лу; Г. Эйхеле; Д. Миллер; T.C. Кауфман (1996). «Спасение губных нуль-мутантов дрозофилы ортологом курицы Hoxb-1 демонстрирует, что функция Hox-генов сохраняется филогенетически». Гены и развитие. 10 (2): 176–184. Дои:10.1101 / gad.10.2.176. PMID  8566751.
  14. ^ Ayala, F.J .; А. Ржецкий кинжал (20 января 1998 г.). «Происхождение типа многоклеточных: молекулярные часы подтверждают палеонтологические оценки». Proc. Natl. Акад. Sci. Соединенные Штаты Америки. 95 (2): 606–11. Bibcode:1998PNAS ... 95..606J. Дои:10.1073 / пнас.95.2.606. ЧВК  18467. PMID  9435239.
  15. ^ а б c Хьюз, Синтия Л .; Кауфман, Томас К. (2002). «Hox-гены и эволюция тела членистоногих». Эволюция и развитие. 4 (6): 459–499. Дои:10.1046 / j.1525-142x.2002.02034.x. PMID  12492146.
  16. ^ а б c Броуди, Томас (1996). "Интерактивная муха".
  17. ^ Регульски М., МакГиннис Н., Чедвик Р., МакГиннис В. (март 1987 г.). «Анализ развития и молекулярный анализ деформации; гомеотический ген, контролирующий развитие головы дрозофилы». EMBO J. 6 (3): 767–77. Дои:10.1002 / j.1460-2075.1987.tb04819.x. ЧВК  553462. PMID  16453752.
  18. ^ Паттатуччи AM, Кауфман TC (октябрь 1991 г.). «Гомеотический ген Sex combs редуцированный у Drosophila melanogaster по-разному регулируется на эмбриональной и имагинальной стадиях развития». Генетика. 129 (2): 443–61. ЧВК  1204635. PMID  1683847.
  19. ^ Hueber S.D .; Weiller, G.F .; Джорджевич, М. А .; Фрики, Т. (2010). «Улучшение классификации Hox-белков среди основных модельных организмов». PLOS ONE. 5 (5): e10820. Bibcode:2010PLoSO ... 510820H. Дои:10.1371 / journal.pone.0010820. ЧВК  2876039. PMID  20520839.
  20. ^ Hueber S.D .; Rauch J .; Джорджевич М.А .; Gunter H .; Вейллер Г.Ф .; Фрики Т. (2013). «Анализ типов центральных Hox-белков в билатериальных кладах: о диверсификации центральных Hox-белков из Antennapedia / Hox7-подобных белков». Биология развития. 383 (2): 175–185. Дои:10.1016 / j.ydbio.2013.09.009. PMID  24055174.
  21. ^ а б Vachon, G .; и другие. (1992). «Гомеотические гены комплекса bithorax подавляют развитие конечностей в брюшной полости эмбриона дрозофилы посредством гена-мишени Distal-less». Клетка. 71 (3): 437–450. Дои:10.1016 / 0092-8674 (92) 90513-C. PMID  1358457. S2CID  10977579.
  22. ^ а б Capovilla, M .; Ботас, Дж. (1998). «Функциональное доминирование среди Hox-генов: репрессия доминирует над активацией в регуляции dpp». Разработка. 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». Клетка. 110 (4): 457–466. Дои:10.1016 / s0092-8674 (02) 00871-1. PMID  12202035. S2CID  17464919.
  24. ^ Bromleigh, V.C .; Фридман, Л. П. (2000). «p21 является транскрипционной мишенью HOXA10 в дифференцирующихся миеломоноцитарных клетках». Genes Dev. 14 (20): 2581–2586. Дои:10.1101 / gad.817100. ЧВК  317001. PMID  11040212.
  25. ^ Гилберт, Биология развития, 2006
  26. ^ Хейнс и Брент 1989, 1991
  27. ^ Манн, Ричард С .; Лелли, Кэтрин М .; Джоши, Рохит (2009). Глава 3 Hox-специфичность: уникальные роли кофакторов и сотрудников. Актуальные темы биологии развития. 88. С. 63–101. Дои:10.1016 / S0070-2153 (09) 88003-4. ISBN  9780123745293. ЧВК  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. Дои:10.1002 / j.1460-2075.1992.tb05498.x. ЧВК  556915. PMID  1327756.
  29. ^ Лемпрадл, А; Рингроуз, L (2008). «Как некодирующая транскрипция регулирует гены Hox?». BioEssays. 30 (2): 110–21. Дои: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 немых доменов хроматина в локусах HOX человека с помощью некодирующих РНК». Клетка. 129 (7): 1311–23. Дои:10.1016 / j.cell.2007.05.022. ЧВК  2084369. PMID  17604720.
  31. ^ Fraser, P; Бикмор, В. (2007). «Ядерная организация генома и потенциал регуляции генов». Природа. 447 (7143): 413–7. Bibcode:2007Натура.447..413F. Дои:10.1038 / природа05916. PMID  17522674. S2CID  4388060.
  32. ^ Дестер, Дж. (Сентябрь 2008 г.). «Синтез ретиноевой кислоты и передача сигналов на раннем этапе органогенеза». Клетка. 134 (6): 921–31. Дои:10.1016 / j.cell.2008.09.002. ЧВК  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. Дои:10.1101 / gad.1631708. ЧВК  2216694. PMID  18245448.
  34. ^ а б 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. ЧВК  1891803. PMID  16457401.
  35. ^ Скотт, Мэтью П. (13 ноября 1992 г.). «Номенклатура генов гомеобокса позвоночных». Клетка. 71 (4): 551–553. Дои:10.1016/0092-8674(92)90588-4. ISSN  0092-8674. PMID  1358459. S2CID  13370372.
  36. ^ Гарсия-Фернандес, Дж; Голландия, PWH (1994). «Архетипическая организация генного кластера Amphioxus Hox». Природа. 370 (6490): 563–6. Bibcode:1994Натура 370..563Г. Дои:10.1038 / 370563a0. PMID  7914353. S2CID  4329696.
  37. ^ Spagnuolo, A., Ristoratore, F., Di Gregorio, A., Aniello, F., Branno, M. & 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. Дои:10.1186 / s13059-018-1592-0. ЧВК  6260733. PMID  30486862.
  39. ^ Hoegg, S .; Boore, J. L .; Kuehl, J. V .; Мейер, А. (2007). "Сравнительный филогеномный анализ кластеров генов Hox костистых рыб: уроки цихлид Astatotilapia burtoni". BMC Genomics. 8 (1): 317. Дои:10.1186/1471-2164-8-317. ЧВК  2080641. PMID  17845724.
  40. ^ Woltering, Joost M; Дерстон, Энтони Дж. (1 июня 2006 г.). «Кластер hoxDb рыбок данио был сокращен до единственной микроРНК». Природа Генетика. 38 (6): 601–602. Дои: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». Мол Биол Эвол. 25 (7): 1333–43. Дои:10.1093 / molbev / msn097. PMID  18424774.
  42. ^ Mullen, L.M .; Bryant, S. V .; Torok, M. A .; Blumberg, B .; Гардинер, Д. М. (1996). «Нервная зависимость регенерации: роль передачи сигналов Distal -less и FGF в регенерации конечностей земноводных». Разработка (Кембридж, Англия). 122 (11): 3487–97. PMID  8951064.
  43. ^ Букер, Б.М.; 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 специфический энхансер передних конечностей летучей мыши в локусе HoxD». PLOS Genetics. 12 (3): e1005738. Дои:10.1371 / journal.pgen.1005738. ЧВК  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. Дои:10.1101 / гр.073676.107. ЧВК  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 формировании переднего паттерна». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 97 (9): 4493–8. Дои:10.1073 / пнас.97.9.4493. ЧВК  18262. PMID  10781050.
  46. ^ Гасиоровский, Людвик; Хейнол, Андреас (2018). «Экспрессия гена Hox в постметаморфической молоди брахиопод Terebratalia transversa». bioRxiv. 10: 449488. Дои:10.1101/449488. ЧВК  6325747. PMID  30637095.
  47. ^ Кулакова, Милана; Бакаленко, Надежда; Новикова, Елена; Кук, Чарльз Э .; Елисеева Елена; Steinmetz, Patrick R.H .; 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. Дои:10.1007 / s00427-006-0119-y. 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:2003Натура.424.1061L. Дои:10.1038 / природа01872. PMID  12944969. S2CID  4317828.
  49. ^ Геринг, Уолтер Дж. (1998). Основные управляющие гены в развитии и эволюции: история гомеобокса. Yale Univ. Нажмите.
  50. ^ Нюсслайн-Фольхард, Кристиана; Вишаус, Эрик (30 октября 1980 г.). «Мутации, влияющие на количество сегментов и полярность у дрозофилы» (PDF). Природа. 287 (5785): 795–801. Bibcode:1980Натура.287..795Н. Дои:10.1038 / 287795a0. PMID  6776413. S2CID  4337658.
  51. ^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1995 г.". Nobelprize.org.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка