homeobox คือลำดับของ DNA ที่เข้ารหัสเพื่อแสดงโปรตีนที่จะจับกับ DNA อื่นและควบคุมวิธีการแสดงออกของมัน Homeoboxes ถูกค้นพบในปี 1980 โดยนักวิจัยทางพันธุกรรมในขั้นต้นในแมลงวันผลไม้ - สิ่งมีชีวิตศึกษาอย่างมากในพันธุศาสตร์ - และต่อมาในสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เช่นกันรวมถึงสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายและเซลล์เดียว ลำดับเหล่านี้มีบทบาทสำคัญมากในการพัฒนาของตัวอ่อนการกำหนดวิธีและตำแหน่งของยีนที่แสดงออกและเป็นหนึ่งในกลุ่มของลำดับทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องในการควบคุมและการแสดงออกของยีนเมื่อสิ่งมีชีวิตพัฒนาขึ้น
โดยทั่วไปจะมีฐานคู่ประมาณ 180 คู่ใน homeobox โปรตีนที่มีรหัสมีกรดอะมิโนประมาณ 60 ตัวและสามารถจับกับ DNA เพื่อเปิดหรือปิดโดยพิจารณาว่ามันแสดงออกหรือไม่ ในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อน homeobox จะบอกเซลล์เมื่อใดและที่ไหนที่จะเริ่มการผลิตการทำแผนที่พื้นฐานของสิ่งมีชีวิตและวางรากฐานสำหรับการพัฒนาขั้นสูงมากขึ้นเมื่อเซลล์แตกต่างภายใต้ทิศทางของโปรตีนที่ผลิตโดย homeoboxes และลำดับยีนอื่น ๆ
ในขั้นต้นนักวิจัยสงสัยว่ากระบวนการกำกับดูแลที่อยู่เบื้องหลังการพัฒนาของตัวอ่อนนั้นมีความแตกต่างกันอย่างมากในสิ่งมีชีวิตของสปีชีส์ต่าง ๆ การค้นพบลำดับยีนเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตจากทากถึงช้างอาศัย homeoboxes สำหรับการควบคุม DNA ของพวกเขาในระหว่างการพัฒนา ข้อผิดพลาดในลำดับเหล่านี้ยังอาจส่งผลให้เกิดความผิดปกติในการพัฒนาเช่นการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตได้รับสับสนและลักษณะที่แสดงในสถานที่ที่ไม่ถูกต้อง
มีการค้นพบยีนของ Homeobox จำนวนหนึ่งผ่านหลายโครโมโซม ลำดับเหล่านี้ได้รับการศึกษาเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรตีนที่เป็นรหัสและวิธีการทำงานของโปรตีนเหล่านั้น การวิจัยสิ่งมีชีวิตเช่นแมลงวันผลไม้สามารถนำไปใช้โดยตรงกับพันธุศาสตร์ของมนุษย์ได้เช่นเดียวกับในหลาย ๆ กรณีที่ยีนทำหน้าที่ในลักษณะเดียวกัน การทำความเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงของผลแมลงวันที่มีผลต่อการพัฒนาสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันอาจเปลี่ยนแปลงวิธีที่ตัวอ่อนมนุษย์พัฒนาขึ้น
กระบวนการที่หลากหลายนั้นเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของตัวอ่อน ยีนเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงปัจจัยที่กำหนดเท่านั้นและตัวอ่อนยังสามารถได้รับอิทธิพลจากปัจจัยภายนอกเช่นการสัมผัสกับสารพิษซึ่งสามารถนำไปสู่ความผิดปกติที่เกิดจากการหยุดชะงักของการแสดงออกของดีเอ็นเอ การทำความเข้าใจความซับซ้อนมากมายที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาช่วยให้นักวิจัยเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อการพัฒนาผิดพลาดและทำไม สิ่งนี้สามารถนำไปใช้กับการวิจัยที่ออกแบบมาเพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดในการพัฒนาโดยมีเป้าหมายเพื่อป้องกันข้อผิดพลาดในอนาคต
