Homeobox Nedir?

Bir homeobox, diğer DNA'ya bağlanacak bir proteini ifade etmek ve ifade etme şeklini düzenlemek için kodlanan bir DNA dizisidir. Homeobox'lar 1980'lerde genetik araştırmacılar tarafından, başlangıçta meyve sineklerinde - genetikte yoğun olarak çalışılan bir organizma - ve daha sonra basit ve tek hücreli organizmalar da dahil olmak üzere diğer organizmalarda keşfedildi. Bu diziler embriyonik gelişimde, genlerin nasıl ve nerede eksprese olduklarını belirleyen çok önemli bir rol oynar ve organizmalar geliştikçe genlerin düzenlenmesinde ve ekspresyonunda rol oynayan bir grup genetik dizi arasındadır.

Bir homeobox'ta tipik olarak yaklaşık 180 baz çifti bulunur. Kodladığı protein, yaklaşık 60 amino asite sahiptir ve eksprese edip etmediğini belirlemek için DNA'yı açıp kapatmak için bağlayabilir. Embriyonik gelişim sırasında, homeobox hücrelere, ne zaman ve nerede üretmeye başlayacağını, organizmanın temellerini belirlediğini ve hücrelerin homeoboxlar ve diğer gen dizileri tarafından üretilen proteinler doğrultusunda farklılaşırken daha gelişmiş bir gelişme için zemin hazırladığını söyler.

İlk olarak, araştırmacılar embriyonik gelişimin arkasındaki düzenleyici süreçlerin farklı türdeki organizmalarda, özellikle de yalnızca uzaktan ilişkili olan organizmalarda çok farklı olduğundan şüpheleniyorlardı. Bu gen dizilerinin keşfi, sümüklü böceklerden fillere kadar olan organizmaların, gelişme sırasında DNA'larının düzenlenmesi için homeo kutulara dayandığını göstermiştir. Bu dizilerdeki hatalar, organizmanın gelişimi karışık hale geldiği ve özelliklerinin yanlış yerlerde ifade ettiği için gelişimsel anormallikler ile de sonuçlanabilir.

Birkaç kromozom boyunca bir dizi insan homeobox geni keşfedilmiştir. Bu diziler, kodladıkları proteinler ve bu proteinlerin nasıl çalıştığı hakkında daha fazla bilgi edinmek için incelenmiştir. Meyve sineği gibi organizmalar üzerine yapılan araştırmalar, birçok durumda genlerin benzer şekilde hareket etmesi gibi insan genetiğine doğrudan uygulanabilir. Bir meyve sineği homeoboxındaki değişimlerin gelişimi nasıl etkilediğini anlamak, benzer değişikliklerin bir insan embriyosunun gelişim şeklini nasıl değiştirebileceği hakkında bilgi sağlayabilir.

Embriyonik gelişimde çok çeşitli işlemler yer alır. Bu genler sadece belirleyici faktör değildir ve embriyolar, DNA ekspresyonundaki bozulmaların neden olduğu deformasyonlara yol açabilecek toksinlere maruz kalma gibi dış faktörlerden de etkilenebilir. Gelişime dahil olan sayısız karmaşıklığı anlamak, araştırmacıların gelişim yanlış gittiğinde ne olduğunu ve neden olduğunu anlamalarına yardımcı olur. Bu, gelecekteki hataları önlemek amacıyla gelişimdeki hataları ele almak için tasarlanmış araştırmalara uygulanabilir.