Genes Homeóticos

GENES HOMEÓTICOS

¿Qué son los genes homeóticos?

El término homeótico viene del griego homeo, que significa semejante. Los genes

homeóticos reciben este nombre porque tras sufrir una mutación adquieren la capacidad de transformar un segmento de su cuerpo en una réplica de otro.

Los genes homeóticos son genes que ejercen el control maestro del desarrollo

embrionario ya que éstos son los que determinan la identidad de los segmentos o partes individuales del embrión en sus etapas iniciales. La función normal de los genes homeóticos consiste en conferir a la célula identidad espacial o posicional inequívoca en el cuerpo. Estos genes indican a la célula si forma parte de la cabeza, del tórax o del abdomen del individuo.

Los genes homeóticos o genes Hox, (un subgrupo de genes homeóticos encontrados en organismos animales), codifican proteínas que actúan como factor de transcripción de otros genes que indican a las células de distintos segmentos del embrión en desarrollo la estructuración.

Estos genes se ordenan en los cromosomas en la misma secuencia que se expresan en el eje céfalo-caudal del organismo: los genes encargados de la estructura anterior son los genes 3’, en tanto que los genes 5’ se encargan de las estructuras caudales o posteriores. Existe además colinealidad temporal: los genes de un extremo del complejo se activan en primer lugar y la expresión de los genes se inicia progresivamente a lo largo del cluster hasta que lo hacen los del extremo opuesto.

¿Qué son los complejos homeóticos?

Los genes homeóticos presentan ligamiento físico, es decir, aparecen organizados en complejos o clusters dentro del mismo cromosoma.

Estos complejos muestran colinealidad espacial, es decir, el orden que presentan en el cromosoma corresponde al orden de expresión en el eje anteroposterior de un animal.

Estos complejos en los que se agrupan los genes homeóticos , codifican proteínas reguladores que se unen al ADN. Todos ellos tienen una secuencia constante de 180 nucleótidos que en su conjunto se denomina caja homeótica (homeobox).

Número de complejos homeóticos:

Drosophila:

Complejo Antennapedia. Regula el desarrollo de la cabeza y de los segmentos torácicos anteriores de la mosca adulta. Consta de cinco genes: Labial, Antennapedia, Comba sexual reducida, Deformado y Proboscipedia.

Complejo Bithora. Regula los segmentos abdominales y torácicos posteriores de la mosca adulta. Genes: Ultrabithorax, Abdominal A, Abdominal B.

Humanos y ratones:

En humanos existen 39 genes Hox localizados en cuatro clusters (HOXA, HOXB, HOXC y HOXD) que se encuentran los cromosomas 2, 7, 12 y 17. Al igual que en Drosophila, las mutaciones en los genes homeóticos de humanos provocan una serie de afecciones y síndromes, tales como el Síndrome de Waardenburg (sordera, defectos en el esqueleto facial y una pigmentación alterada del iris) o la Aniridia, una mutación en la cual se pierde el iris.

Defectos en el gen D-13 son la causa para la polidactilia (cuando una persona tiene dedos extra) y la sindactilia (cuando una persona tiene los dedos pegados). Si ninguno de estos genes del D-10 al D-13 trabajan bien, entonces el resultado podría ser que una persona nazca sin brazos.

¿Qué son las mutaciones homeóticas?

Son las que provocan que un tejido que normalmente está destinado a formar un órgano o una parte del cuerpo específica, altere su diferenciación y forme otra estructura.

Las mutaciones que afectan a los genes homeóticos son las responsables de la aparición de alteraciones en el desarrollo corporal.

¿Qué son los genes maternos cruciales para el desarrollo?

En el efecto materno, la información genética del gameto de la hembra se transcribe, y los productos génicos (proteínas o mRNA, aún no traducido) se encuentran en el citoplasma del óvulo. Después de la fecundación, estos productos influyen en patrones o caracteres que se establecen durante el desarrollo temprano.

Ejemplos:

1).

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