Hva er en Homeobox?
En homeobox er en sekvens av DNA som er kodet for å uttrykke et protein som vil binde seg til annet DNA og regulere måten det uttrykker. Homeoboxes ble oppdaget på 1980-tallet av genetiske forskere, opprinnelig i fruktfluer - en sterkt studert organisme innen genetikk - og senere i andre organismer også, inkludert enkle og encellede organismer. Disse sekvensene spiller en veldig viktig rolle i embryonal utvikling, og bestemmer hvordan og hvor gener uttrykker, og er blant en gruppe genetiske sekvenser involvert i regulering og uttrykk av gener når organismer utvikler seg.
Det er vanligvis rundt 180 basepar i en hjemmeboks. Proteinet det koder for har rundt 60 aminosyrer og er i stand til å binde seg til DNA for å slå det av eller på, og avgjøre om det uttrykker. I løpet av embryonal utvikling forteller homeobox celler når og hvor de skal begynne å produsere, kartlegger det grunnleggende for organismen og legger grunnlaget for mer avansert utvikling når celler skiller seg i retning av proteiner produsert av homeoboxes og andre gensekvenser.
Til å begynne med mistenkte forskerne at reguleringsprosessene bak utvikling av foster var veldig forskjellige i organismer av forskjellige arter, særlig organismer som bare er fjernt beslektede. Oppdagelsen av disse gensekvensene viste at organismer fra snegler til elefanter var avhengige av homeobox for regulering av deres DNA under utvikling. Feil i disse sekvensene kan også føre til utviklingsavvik, da utviklingen av organismen blir forvirret og trekk gir uttrykk på feil steder.
En rekke humane homeobox-gener er blitt oppdaget, på tvers av flere kromosomer. Disse sekvensene er studert for å lære mer om proteiner de koder for og hvordan disse proteinene fungerer. Forskning på organismer som fruktfluer kan brukes direkte på menneskets genetikk, da genene i mange tilfeller virker på lignende måter. Å forstå hvordan endringer i en fruktflue homeobox påvirker utviklingen, kan gi informasjon om hvordan lignende endringer kan endre måten et menneskelig embryo utvikler.
Et bredt utvalg av prosesser er involvert i embryonal utvikling. Disse genene er ikke den eneste bestemmende faktoren, og embryoer kan også påvirkes av faktorer utenfor, som eksponering for giftstoffer, noe som kan føre til deformiteter forårsaket av forstyrrelser i DNA-uttrykk. Å forstå de mange kompleksitetene som er involvert i utviklingen hjelper forskere å forstå hva som skjer når utviklingen går galt, og hvorfor. Dette kan brukes til forskning designet for å adressere feil i utviklingen med målet å forhindre dem i fremtiden.