{"id":2836,"date":"2007-02-17T00:00:00","date_gmt":"2007-02-16T23:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"2836","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/2836\/","title":{"rendered":"Salve, sono una studentessa di medicina e sto preparando l’esame di genetica. Volevo sapere se potevate chiarirmi cosa sono i geni hox e pax e qual \u00e8 la loro funzione perch\u00e9 non riesco a trovare queste informazioni da nessuna parte. Grazie mille!"},"content":{"rendered":"

Un omeodominio è un dominio proteico capace di riconoscere specifiche sequenze nucleotidiche; pertanto le proteine che lo contengono hanno probabilmente attività di regolatori trascrizionali.
\nI geni Hox e Pax codificano per omeoproteine necessarie per il corretto sviluppo embrionale. <\/p>\n

I geni Hox codificano per un omeodominio di 60 amminoacidi. Nei Mammiferi sono una quarantina (38 in uomo e topo), ma più che essere 40 sono 4 volte 10. Sono disposti in quattro regioni cromosomiche compatte chiamate appunto complessi o loci <\/em>HOX. HOX1 contiene 11 geni e si trova sul cromosoma 7, mentre HOX2, HOX 3 HOX4 contengono 9 geni ciascuno e si trovano rispettivamente sui cromosomi 17,12 e 2. I quattro loci <\/em>si possono allineare in modo tale far corrispondere i geni (detti paraloghi) sulla rispettiva verticale; in termini evolutivi ciò significa che si sono originati per duplicazioni successive da un unico locus<\/em>. Ad ulteriore conferma, i quattro complessi possono essere allineati anche ad un gruppo di otto geni detto complesso omeotico o HOM-C, l’unico presente in Drosophila<\/em> e negli altri invertebrati fino agli Anfiossi. Sia i geni di HOM-C che quelli di HOX sono espressi a livello embrionale secondo uno schema antero-posteriore, seguendo un ordine spaziale identico alla loro disposizione sul cromosoma: il gene all’estremità 3′ del complesso viene espresso nella regione cefalica, mentre i geni progressivamente più vicini all’estremità 5′ vengono espressi in specifici segmenti progressivamente più vicini all’estremità posteriore del corpo; sembra inoltre che le aree di espressione si sovrappongano parzialmente. Inoltre nei Mammiferi accade un fenomeno di co-espressione, detto colinearità temporale: i geni di ciascun locus<\/em> al 3′ sono espressi prima di quelli al 5′ e allo stesso modo tendono smettono di venire espressi. <\/p>\n

I geni Hox sono espressi tutti durante l’embriogenesi, dal 7° al 15° giorno dello sviluppo in topo e dalla 4° alla 13° settimana in uomo, alcuni in certi tessuti embrionali, altri in altri, ma tutti nelle cellule del sistema nervoso centrale dell\u00ef\u00bf\u00bdembrione. Il dominio di espressione si estende lungo l’asse antero-posteriore con un bordo anteriore netto e uno posteriore più sfumato, a dimostrazione della presenza di un gradiente di distribuzione di trascritti e proteine. I dati funzionali esistenti indicano che la regione del corpo controllata da ciascuno di loro è una ristretta fascia adiacente al bordo anteriore del loro dominio di espressione. La situazione dell’embrione in generale è riprodotta nell’arto in sviluppo: l’asse antero-posteriore determina la formazione delle dita, mentre quello prossimale-distale determina la formazione dell’arto dall’omero (o femore) fino alle dita. L’asse antero-posteriore è controllato dalla cosiddetta zona di attività polarizzante (ZPA) costituita da cellule del mesenchima posteriore che secernono molecole-segnale, di cui si forma un gradiente tale per cui le cellule bersaglio più vicine alla sorgente vanno a formare il quinto dito, mentre quelle progressivamente più lontane formano le altre dita. E’stato identificato un gene che sembra codificare per la molecola segnale, conosciuta come sonic hedgehog<\/em>, secreta dalle cellule della regione ZPA. Si ritiene che il gradiente di concentrazione di sonic hedgehog<\/em> possa indurre l’espressione differenziale dei geni Hox nell’arto e conseguentemente determini la formazione delle dita. L’acido retinoico, un analogo della vitamina A, è un’altra sostanza coinvolta nella regolazione dello sviluppo dell’arto, in quanto definisce la collocazione della futura regione ZPA e i geni Hox collocati all’estremità 3′ del gruppo sembrano più sensibili di quelli al 5′ all’induzione dell’espressione da acido retinoico. <\/p>\n

Per quanto riguarda le patologie connesse a questi geni, è nota la sindrome mani-piedi-genitali, dovuta ad una mutazione autosomica dominante che provoca abnorme sviluppo di mani e piedi e malformazioni dell’apparato uro-genitale. In topo sono stati creati mutanti per eccesso e difetto di funzione. I primi mostrano difetti a carico dello scheletro assile e malformazioni cranio-facciali in direzione posteriore (ad esempio la prima vertebra cervicale si presenta come una copia della seconda), gli altri presentano malformazioni speculari in direzione anteriore. <\/p>\n

Per quanto riguarda i geni Pax, essi codificano per una proteina con un omeodominio di 128 amminoacidi e anch’essi sono importanti ed espressi durante lo sviluppo embrionale, in particolare della colonna vertebrale e del sistema nervoso centrale. In Drosophila<\/em> sono presenti 5 geni Pax, in uomo 9, di cui 7 includono anche sequenze codificanti per domini Hox. Sono state identificate tre mutazioni naturali. Una è chiamata undulated<\/em> in quanto ed il suo fenotipo consiste in deformità della colonna vertebrale. E’ causata dalla sostituzione di una singola base nel gene Pax 1, il cui prodotto è infatti espresso a livello dei dischi intervertebrali e per tutta la lunghezza dell’embrione. Il secondo mutante è splotch<\/em>, associato a mutazioni del gene Pax 3, di cui esiste una malattia omologa in uomo, la sindrome di Waardenburg, che causa sordità con anomalie nella pigmentazione. Infine, mutazioni nel gene Pax 6 danno il fenotipo smalleye<\/em> (occhi piccoli), ma in caso di omozigosi questa mutazione provoca assenza di occhi e di alcune specifiche strutture nasali. <\/p>\n

Fonti:
\nStrachan, Reed, Genetica umana molecolare, UTET
\nDe Carli, Boncinelli, Larizza, Danieli, Genetica generale e umana, Piccin<\/p>\n

Link utile: http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=8787<\/a> <\/font>
\nPer approfondire su\u00ef\u00bf\u00bdsonic hedgehog<\/em>: http:\/\/www.bio.davidson.edu\/Courses\/Molbio\/MolStudents\/spring2003\/Watson\/Sonichedgehog.htm<\/a><\/font><\/p>\n

Glossario
\nOrtologia: stretta somiglianza di segmenti cromosomici o di sequenze di DNA appartenenti a specie diverse.
\nParalogia: stretta somiglianza di segmenti cromosomici o di sequenze di DNA all’interno di una specie, in genere è indicativa di una duplicazione genica.
\nOmologia: un qualsiasi tipo di relazione indicativa di un’origine evolutiva comune.
\n<\/font><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

[…]<\/p>\n","protected":false},"author":283,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[28],"tags":[],"class_list":["post-2836","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-biologia-molecolare-e-genetica"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2836","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/283"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2836"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2836\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2836"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2836"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2836"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}