新发现 Hox基因成簇是多余的?

【字体: 时间:2005年05月09日 来源:生物通

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生物通报道:Hox基因(即同源异形基因)在动物的发育过程中起到关键作用,这其中就包括确定沿着身体轴线的体节。这些基因90年前首先在黑腹果蝇中发现,后来在包括人类在内的所有动物中均有发现。Hox基因在果蝇基因组中以一种惊人的方式排列:它们聚拢在一起并且其排列顺序与它们影响的体节顺序相同。这种组织形式在多大数动物的基因组中都是保守的,即动物中Hox基因排列的方式与果蝇基因组中相同。这种经历了几十亿年的保守性表明这种组织形式必定对Hox基因的功能产生重大影响,尽管它们集结的原因仍然不清楚。

现在,一个由多个研究机构人员组成的研究组发现Hox基因复合体(Hox基因簇)在几个果蝇种中发生了不同的重排。Hox基因功能似乎在重排过程中被保留了下来,即没有发生改变。因此果蝇基因组中的Hox基因簇可能只是进化历史的结果而不是功能性的需要。研究结果公布在本周的Genome Research杂志上。

研究人员分析了三种果蝇——D. buzzatiiD. melanogasterD. pseudobscura中的Hox基因所在的基因组区域。这些种具有不同的Hox基因复合体组织形式。他们还观察到Hox基因的散布不影响他们的表达和功能。因此,至少在果蝇中,这种Hox基因簇不是他们正常功能所必须的。

果蝇并不是Hox基因规则重排的仅有的例外。一些蠕虫和水生无脊椎动物还表现出了这种Hox基因复合体的破损。研究人员指出在所有这些有机体的胚胎发育过程中,Hox基因不是被先后活化而是或多或少地同时发生活化。Hox基因的这种同时表达使得它们在一个单个的基因组位点上发生不必要的集结。因此,这些动物中的Hox基因复合体发生了瓦解,而不影响个体基因的功能(记者杨淑娟)。
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