Hox-Gen
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Ein Hox-Gen oder Homöotisches Gen ist ein Gen, das mehrere andere, funktionell zusammenhängende Gene im Verlauf der Morphogenese steuert.
Solche Gene sind normalerweise ziemlich groß und umfassen mehrere hunderttausend Basenpaare der DNA. Charakteristisches Bestandteil eines Hox-Gens ist die Homöobox, ein relativ kurzer (180 Basenpaare) DNA-Abschnitt, der bei verschiedenen Arten und Hox-Genen weitgehend gleich ist.
Man kann Hox-Gene als übergeordnete genetische Informationsstrukturen ansehen, da sie für Transkriptionsfaktoren codieren, die die Entwicklung durch Regulation anderer Gene steuern. Mutationen in Hox-Genen sind meistens tödlich oder haben gravierende Auswirkungen auf die Entwicklung. Beispielsweise kann eine bestimmte Mutation im ANT-C-Hox-Gen (das die Entwicklung vom Kopf und dem vorderen Teil der Brust steuert) dazu führen, dass Taufliegen der Art Drosophila melanogaster komplette Beine an der Stelle der Antennen ausbilden. (Name dieser Mutation: Antennapedia)
Nicht bei allen vielzelligen Tieren liegen jedoch die gleichen Hox-Gene vor. So sind beispielsweise bei Niederen Tieren andere Hox-Gene für die Entwicklung der Körperachse verantwortlich als bei Höheren Tieren.
Vertebraten (z.B. Mensch, Maus) besitzen vier Hox Gencluster auf den Chromosomen 2,7,12,17.: HoxA, HoxB, HoxC, HoxD. Ein Hox Gen-Cluster besteht max. aus 13 Hox-Genen, von denen die Gene 1 - 9 paralog (sehr ähnlich) zu den Hom-Genen (@3 Chromosom) der Insekten sind. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Hox bzw. Hom-Gene eine hohe funktionelle Konservierung besitzen. Die 4 HoxCluster sind untereinander ortholog, (HoxA1 - HoxB1) d.h die Gene besitzen eine unterschiedliche Anordnung ihrer Sequenzen. In d. allgemeinen DNA-Sequenz findet man jedoch eine Cranio-Caudale Anordnung der Hox-Gene. Craniale Informationen werden früher d.h am 3'-Ende der DNA stehen. Caudale Informationen werden später d.h am 5'-Ende der DNA stehen.
Bei Vertebraten führen Mutationen der Hox-Gene meist zum Schwangerschaftsabbruch bzw. schwersten Missbildungen, vor allem im Kopfbereich (z.B. einzelnes Zyklopenauge).
Siehe auch: Homöobox, Genexpression, Genetik
