Hox基因(即同源異形基因)在動(dòng)物的發(fā)育過程中起到關(guān)鍵作用,,這其中就包括確定沿著身體軸線的體節(jié),。這些基因90年前首先在黑腹果蠅中發(fā)現(xiàn),后來在包括人類在內(nèi)的所有動(dòng)物中均有發(fā)現(xiàn),。Hox基因在果蠅基因組中以一種驚人的方式排列:它們聚攏在一起并且其排列順序與它們影響的體節(jié)順序相同,。這種組織形式在多大數(shù)動(dòng)物的基因組中都是保守的,即動(dòng)物中Hox基因排列的方式與果蠅基因組中相同,。這種經(jīng)歷了幾十億年的保守性表明這種組織形式必定對(duì)Hox基因的功能產(chǎn)生重大影響,,盡管它們集結(jié)的原因仍然不清楚。
現(xiàn)在,,一個(gè)由多個(gè)研究機(jī)構(gòu)人員組成的研究組發(fā)現(xiàn)Hox基因復(fù)合體(Hox基因簇)在幾個(gè)果蠅種中發(fā)生了不同的重排,。Hox基因功能似乎在重排過程中被保留了下來,即沒有發(fā)生改變,。因此果蠅基因組中的Hox基因簇可能只是進(jìn)化歷史的結(jié)果而不是功能性的需要,。研究結(jié)果公布在本周的Genome Research雜志上。
研究人員分析了三種果蠅——D. buzzatii、D. melanogaster和D.pseudobscura中的Hox基因所在的基因組區(qū)域,。這些種具有不同的Hox基因復(fù)合體組織形式,。他們還觀察到Hox基因的散布不影響他們的表達(dá)和功能。因此,,至少在果蠅中,,這種Hox基因簇不是他們正常功能所必須的。
果蠅并不是Hox基因規(guī)則重排的僅有的例外,。一些蠕蟲和水生無脊椎動(dòng)物還表現(xiàn)出了這種Hox基因復(fù)合體的破損,。研究人員指出在所有這些有機(jī)體的胚胎發(fā)育過程中,Hox基因不是被先后活化而是或多或少地同時(shí)發(fā)生活化,。Hox基因的這種同時(shí)表達(dá)使得它們?cè)谝粋€(gè)單個(gè)的基因組位點(diǎn)上發(fā)生不必要的集結(jié),。因此,這些動(dòng)物中的Hox基因復(fù)合體發(fā)生了瓦解,,而不影響個(gè)體基因的功能(記者楊淑娟),。