Gène homéobox

Définition

Les gènes homéobox se trouvent dans les plantes, les champignons et les animaux, et même dans les moisissures visqueuses (Dictyostelium). Bien que maintenant plusieurs génomes procaryotes aient été séquencés, aucun véritable gène homéobox n'a été trouvé dans ces organismes.

Les gènes homéotiques (homéobox) de Drosophila :

Séquences d'acides aminés de plusieurs homéodomaines avec les gènes homéobox (homéotiques) de Drosophila, montrant les motifs hélicoïdaux conservés. Les différences entre les séquences des homéodomaines Ubx et Ftz et celle de Antp sont indiquées, un blanc indique l'identité dans la séquence. La région hélice-tour-hélice est indiquée.

Explications

Il semble probable que la première homéobox (boîte homéotique) soit apparue au cours de l'évolution des eucaryotes, probablement dérivée d'un facteur hélice-tour-hélice. Dans l'organisme ancestral dont sont finalement dérivés les plantes, les champignons et les animaux, au moins deux gènes homéobox différents doivent déjà avoir existé : un gène homéobox typique de 60 acides aminés et un gène homéobox TALE.

Ce gène homéobox TALE ancestral avait un domaine en amont conservé à partir duquel les domaines KNOX, MEIS et PBC sont dérivés. Alors que chez les plantes et les champignons, une certaine prolifération de différents types de gènes homéobox a eu lieu, la plus grande expansion de loin s'est produite chez les animaux, où il existe maintenant des dizaines de classes et de familles différentes de gènes homéobox.

L'émergence des différentes classes de gènes homéobox semble s'être produite au début de l'évolution des métazoaires, puisque chez les éponges et les cnidaires, on trouve de nombreux types différents de gènes homéobox, et dans les phylums Bilaterialia, pratiquement toutes les classes et de nombreuses familles sont présentes.

Gènes homéotiques

Les gènes homéotiques sont peut-être mieux connus pour les mutants de la drosophile où un segment du corps s'est transformé en un autre de sorte que les mouches mutantes peuvent avoir une paire de pattes émanant de leur tête.

Les gènes homéotiques floraux sont essentiels pour spécifier l'identité des organes floraux dans les fleurs d'Angiospermes, et des gènes MADS-box de classe B, C, D et E ont été identifiés dans les graminées. Cependant, les fleurons d'herbe comprennent les lodicules, les lemmes et les paléoles mais pas les pétales et les sépales, et les homologies de certains organes sont difficiles à établir. L'identité du lodicule est favorisée par les gènes de la boîte MADS de classe B, qui, dans les fleurs d'angiospermes, spécifient l'identité des pétales avec les gènes de classe A et de classe E.

L'homologie du lemme et de la paléa est contestée; ils peuvent concerner des sépales de graminées ou représenter des structures en forme de feuille. Si tel est le cas, la lemme peut être interprétée comme la bractée sous-tendant la branche florale, et la paléole comme la première bractée sur la branche florale, une prophylle.

Origine et histoire

Lorsque les premiers gènes homéotiques ont été clonés, on a découvert qu'ils partageaient une région d'homologie longue d'environ cent quatre-vingts paires de bases, et donc capable de coder soixante acides aminés, qui était flanquée de part et d'autre de régions très différentes entre les différents gènes. gènes. Cette région a été nommée homéoboîte ou homéodomaine. Par la suite, l'homéobox s'est avéré être présent dans de nombreux autres gènes régulateurs de la drosophile.

Il s'agit notamment du gène Fushi-tarazu (Ftz), qui appartient à la classe des paires de loci régulateurs dont la mutation entraîne l'absence de segments alternés, et du gène engrailed (eng), qui appartient à la classe des gènes dont les produits régulent la polarité des segments. L'étroite similitude des homéoboîtes codées par les gènes homéotiques Antennapedia et Ultrabithorax et celle codée par le gène Ftz.

En rapport avec "gène homéobox"

• expression génique

  

  L'expression génique (ou génétique) est le processus par lequel les informations codées par les acides nucléiques sont transformées dans les protéines...

• gène

  

  Le gène est considéré comme l'unité de base de l'hérédité. Les gènes sont transmis des parents à leurs enfants et contiennent l'information nécessaire...

• gène à effet maternel

  

  Un gène à effet maternel est un gène transcrit en grande quantité dans l'ovocyte lors de sa formation et dont les produits apparaissent dans le zygote avant...

• gène autosomique

  

  En génétique, un gène autosomique est un gène situé sur un autosome, lequel est un chromosome non sexuel, ni X, ni Y.