Genes HOX

Los genes Hox conforman una subfamilia de la familia homeobox y son uno de los conjuntos de genes más implicados en el desarrollo embrionario. Los genes HOX actúan en el control maestro del desarrollo de los organismos multicelulares, centrándose su acción en la regulación de la morfogénesis y diferenciación celular durante el desarrollo en animales, plantas y algunos hongos.

Los genes hox fueron descubiertos en mutantes espontáneos de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster en los que se encontró que poseían segmentos del cuerpo duplicados, como dos pares de alas en vez de uno (bithorax) o patas en lugar de antenas (antennapedia). Los genetistas denominaron estos cambios como “transformaciones homeóticas”, en base al término homeosis, que describe la transformación de un segmento por uno de estructura homóloga.

Todos los genes Hox cuyas funciones son conocidas codifican para un gran número de factores transcripcionales que contienen un dominio de unión al ADN muy similar denominado homeodominio (las proteínas que contienen estos dominios se conocen como homeoproteínas. Este dominio está codificado por unos 180 pb, el homeobox. El nombre de homeobox proviene de mutantes para estos genes, portadores de mutaciones denominadas “transformaciones homeóticas”, en las que, básicamente, una estructura corporal queda reemplazada por otra.

En el caso de vertebrados y en muchos otros organismos (como Drosophila melanogaster, el organismo donde originariamente se identificaron estos genes), el desarrollo del eje antero-posterior conlleva la expresión de clústeres de genes homeóticos (cuatro en ratón, Hox a, b, c y d), determinante para la especificación de la identidad posicional (la identidad de los distintos segmentos u órganos del cuerpo) a lo largo del eje. A modo de ejemplo, los patrones de expresión de determinados genes Hox en vertebrados determinan el tipo de vértebra formado, con características anatómicas bien definidas según su localización en el eje antero-posterior.

Existen evidencias que indican la formación de los cluster de genes Hox en vertebrados a partir de un único cluster ancestral, probablemente como consecuencia de duplicaciones génicas y posterior divergencia.

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Genes Hox homólogos

Los genes HOX desempeñan un papel muy importante en la morfogénesis de los embriones de vertebrados, ya que proveen información regional a lo largo del eje anteroposterior del cuerpo. Esta familia de genes es homóloga tanto funcional como estructuralmente al complejo homeótico (HOM-C) de Drosophila melanogaster. Los 39 genes que comprenden la familia de genes HOX en humanos y ratones están organizados en cuatro complejos genómicos localizados en diferentes cromosomas, HOXA en 7p, HOXB en 17p, HOXC en 12p y HOXD en 2p, y cada uno de ellos comprende de 9 a 11 genes acomodados en una secuencia homóloga a la que tienen en el genoma de D. melanogaster.^[1]

Listado de genes Hox

• Antennapedia
• Bithorax
• Ultrabithorax: su mutación da lugar a moscas con cuatro alas en lugar de dos.

Referencias

Bibliografía

• Morgan Allman, John (2003). Duplicación genética y desarrollo cerebral (pp 53-72), El cerebro en evolución. Ariel: Barcelona.

Véase también

• Genes PARAHOX
• Homeobox
• Homeodominio
• Embriogénesis en Drosophila
• MADS-box