Homeobox

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Um homeobox é um segmento de ADN com cerca de 180 pares de bases de comprimento que se encontra dentro de genes. Liga-se com proteínas, na qual reside num homeodomínio de ligação de ADN de cerca de 60 aminoácidos de comprimento codificados pelo homeobox. A proteína é um importante bloco de construção de estruturas do genoma de um organismo, tais como apêndices ou antena. Os genes homeobox, ou genes que contêm um homeobox, são, portanto, um modelo viável para interpretar ou prever, e controlar a manipulação da embriogênese dessas estruturas e, portanto, a expressão fenotípica final das estruturas homólogas que constituem os organismos multicelulares.[1]

Descoberta

Em 1983 Walter Jakob Gehring e seus colegas da University of Basel, Suiça observaram os genes homeóticos na mosca comum das frutas, ou Drosophila melanogaster. Antes desta descoberta única, não pensou-se que o mesmo mecanismo genético, ou seja, genes homeobox, estavam em jogo para ambos invertebrados e vertebrados da mesma forma.

Matthew Scott e Amy Weiner foram, então, trabalhar com Thomas Kaufman na Indiana University em Bloomington e também podem ser creditados a uma certa extensão. Scott disse de forma muito sucinta que,

Em vez de ter de estudar genes e proteínas e eventos moleculares que são muito específicos de um tecido, ou de um estágio de desenvolvimento, ou de um organismo, você pode tirar proveito dos atributos especiais do que quer que seu sistema experimental seja, e tudo o que você aprende é provável que seja muito útil para entender um grande número de outros eventos em outros tecidos, fases, e criaturas.[2]

Genes Hox

Oito genes Hox de D. melanogaster (mosca das frutas).

Os genes Hox são um subgrupo ou um subconjunto de genes homeobox. Dentro de vertebrados eles podem ser encontrados em clusters de genes em cromossomos. Eles regulam o desenvolvimento do eixo anterior para o posterior. É importante notar que apenas os genes do cluster hox devem ser considerados genes Hox e o nome do gene Hox se restringe apenas a genes Hox de fragmentação em vertebrados, enquanto a caixa homeo é o codificador geral para os genes homeóticos começar.[1]

Complexo Hox

Um complexo Hox ou cluster Hox é um agrupamento de genes homeóticos, chamados genes Hox em vertebrados. Clusters de genes ligar em seqüência para determinar o padrão geral do corpo da parte frontal para trás, e de cima para baixo. Os genes conectam em cascata para baixo como as ondas correndo para a terra, que, em seguida, colocam para fora estruturas cada vez mais localizadas. Estas estruturas que finalmente tornam-se segmentos de um corpo de organismos são identificadas pelo gene homeótico.

Em outras palavras, o destino de uma dada estrutura segmentada é determinado pela expressão de genes homeóticos específicas dentro desse organismo.[1][2]

Genes Hox e Equilíbrio Pontuado

Os evolutionistas afirmam que mesmo mutações menores dos genes Hox podem levar a um resultado de mudança radical do genoma, permitindo um salto de mudança evolucionária capaz de produzir a diversidade da vida observada. O resultado da evolução da estrutura do genoma é visto pelos evolucionistas como os genes sendo potencialmente responsáveis ​​por um padrão de equilíbrio pontuado de mudança. Os Genes Hox e a seleção natural formam um relacionamento e produzem a partir da molécula mais simples a diversidade da vida.

Previsão criacionista

O potencial de um caminho evolutivo de acordo com o equilíbrio pontuado de Stephen Jay Gould através da manipulação de genes Hox em última análise, requer uma extrapolação a partir do que é observado através da manipulação dos genes Hox, ou seja, diferentes desfigurações do fenótipo ou destinos de expressão. Os destinos de expressão de grupos de genes Hox quando experimentados pelos cientistas é sempre de uma mudança do fenótipo, e conclusivamente muito limitada para um verdadeira equilíbrio pontuado Gouldiano.

Os cientistas desenvolveram recentemente modelos específicos de organismos para realizar testes futuros deste campo muito interessante de pesquisa genética. Permitindo que o organismo Parhyale hawaiensis fosse estudado geneticamente abriu novas portas para o funcionamento do desenvolvimento evolutivo em segmentos que compõem a organismos de corpo inteiro.[3][4][5]

Referências

  1. 1,0 1,1 1,2 The Homeobox Page by Thomas R. Bürglin for Department of Biosciences and Nutrition
  2. 2,0 2,1 The Fruitful Fruit Fly: Discovering the Homeobox by Howard Hughes Medical Institute
  3. The Evolutionary Secret of Body Segmentation by David Pescovitz
  4. Probing the evolution of appendage specialization by Hox gene misexpression in an emerging model crustacean Anastasios Pavlopoulos, Zacharias Kontarakis, Danielle M. Liubicich, Julia M. Serano, Michael Akam, Nipam H. Patel, and Michalis Averof. Proc Natl Acad Sci U S A. 18 de agosto de 2009; 106(33): 13897–13902.
  5. A muscle-specific transgenic reporter line of the sea anemone, Nematostella vectensis Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010 107 (1) 104-108

Ligações externas