En bioloxía evolutiva do desenvolvemento, os xenes homeóticos son xenes que regulan o desenvolvemento de estruturas anatómicas en varios organismos como os equinodermos, insectos, mamíferos e plantas. Esta regulación faise por medio da programación de varios factores de transcrición polos xenes homeóticos, e estes factores afectan a diversos xenes por medio de vías xenéticas reguladoras. Os xenes Hox son un importante exemplo de xenes homeóticos, pero hai tamén outros tipos de xenes homeóticos.

As mutacións en xenes homeóticos causan o desprazamento de partes do corpo, como o crecemento de antenas na parte posterior da mosca en lugar de na cabeza. As mutacións que orixinan esas localizacións ectópicas son xeralmente letais.

Tipos Hai varios subconxuntos de xenes homeóticos. Entre eles están moitos dos xenes Hox e ParaHox que son importantes para a segmentación. Os xenes Hox encóntranse en animais bilaterais, como Drosophila (nos cales se descubriron primeiramente) e en humanos. Os xenes Hox son un subconxunto dos xenes homeobox. Os xenes Hox adoitan estar conservados entre as especies, polo que algúns dos xenes Hox de Drosophila son homólogos dos que teñen os humanos. En xeral, os xenes Hox xogan un papel na regulación da expresión de xenes e axudan ao desenvolvemento e á asignación de estruturas específicas durante o crecemento embrionario. Isto pode ir desde a segmentación en Drosophila ao desenvolvemento do sistema nervioso central en vertebrados.

Tamén inclúen os xenes que conteñen a MADS-box implicados no modelo ABC de desenvolvemento das flores. Ademais de nas plantas produtoras de flores, o motivo MADS-box está tamén presente noutros organismos como insectos, lévedos e mamíferos. Teñen varias funcións dependendo do organismo incluíndo o desenvolvemento das flores, a transcrición de protooncoxenes, e a regulación de xenes en células específicas (como as células musculares).

Malia que con frecuencia poden verse os termos xene homeótico e xene Hox usados indistintamente, en realidade non todos os xenes homeóticos son xenes Hox; os xenes MADS-box son tamén homeóticos, pero non son xenes Hox.

Drosophila melanogaster miniatura|upright=1.7|Complexos de xenes selectores homeóticos na mosca do vinagre Drosophila melanogaster

Un dos organismos modelo mellor estudados en relación cos xenes homeóticos é a mosca do vinagre Drosophila melanogaster. Os seus xenes homeóticos aparecen no complexo Antennapedia (ANT-C) ou no Bithorax (BX-C) descubertos por Edward B. Lewis. Cada un destes complexos intervén nunha área diferente do desenvolvemento. O complexo antenapedia consta de cinco xenes, incluíndo Proboscipedia, e está implicado no desenvolvemento da parte frontal do embrión, formando os segmentos da cabeza e o tórax. O complexo bithorax consta de tres xenes principais e está implicado no desenvolvemento da parte traseira do embrión, concretamente o abdome e os segmentos posteriores do tórax.

Durante o desenvolvemento (que empeza no blastoderma embrionario), estes xenes exprésanse de forma constante para asignarlles estruturas e papeis a diferentes segmentos do corpo da mosca. Para Drosophila, estes xenes poden ser analizados usando a base de datos Flybase.

Investigación

Os xenes homeóticos foron moi investigados en diferentes organismos, o que serviu para ter unha comprensión básica de como as moléculas funcionan nas mutacións ou de como eses xenes afectan ao corpo humano. Cambiar os niveis de expresión dos xenes homeóticos pode ter un impacto negativo no organismo. Por exemplo, nun estudo, un fitoplasma patóxeno causou que os xenes homeóticos nunha planta con flor fosen regulados á alza ou á baixa significativamente. Isto orixinaba graves cambios fenotípicos como o ananismo, defectos nos pistilos, hipopigmentación, e o desenvolvemento de estruturas similares a follas na maioría dos órganos florais. Noutro estudo, atopouse que o xene homeótico Cdx2 actúa como un supresor de tumores. Nos niveis normais de expresión, este xene impide a tumoroxénese e o cancro colorrectal cando se expón a carcinóxenos; porén, cando Cdx2 non se expresaba ben, os carcinóxenos causaban o desenvolvemento do tumor. Estes estudos, xunto con moitos outros, mostran importancia dos xenes homeóticos incluso despois do desenvolvemento.

Notas

Véxase tamén Outros artigos Homeobox Homeose

Ligazóns externas Flybase Homeotic Genes and Body Patterns NOVA-Gene Switches

Categoría:Xenética Categoría:Bioloxía do desenvolvemento