Genes HOX

Genes HOX

Gènes HOX

Le groupe de gènes HOX est commun aux animaux bilatériens.

Sommaire

Gènes Hox : généralités

L'expression des gènes HOX est impliquée dans l'identité cellulaire le long de l'axe antéro-postérieur. Elle a été étudiée dans les organes embryonnaires des organismes axiaux vertébrés, comme le tube neural, la colonne vertébrale et la morphogénèse des membres. Certains gènes agissent même au stade post natal dans la formation des glandes mammaires et du pelage. Ils peuvent également influencer les communications entre les couches cellulaires. Les gènes sont très importants au développement. En effet le tiers des mutations (chez la souris) sur les gènes HOX sont létales.

Complexe de gènes HOX

Les vertébrés possèdent 4 complexes de gènes HOX. Chaque complexe (ensemble de gènes) est situé sur un chromosome différent.

L'ordre des gènes sur chaque chromosome est identique :

Hox A (chr07) 3' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5'
Hox B (chr17) 3' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5'
Hox C (chr12) 3' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5'
Hox D (chr02) 3' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5'

On considère que les complexes sont issus d'une double duplication d'un chromosome ancestral au cours de l'évolution : une première duplication crée un couple de complexes, puis ce couple est à nouveau dupliqué.

Pour ces raisons, on dit que les gènes HOX sont paralogues.

Les gènes et complexes HOX sont un excellent outil pour la mise au point de phylogénies moléculaires.

Combinatoire génétique

Les HOX donnent l'identité cellulaire. Selon l'expression des différents gènes, on peut donc attribuer à chaque cellule embryonnaire une valeur dite positionnelle au sein de sa population. Cette valeur résulte de la combinatoire de plusieurs gènes des différents complexes HOX.

De fait, chaque groupe de cellules (on pousse parfois l'exagération jusqu'à dire que c'est vrai pour chaque cellule) peut être aisément caractérisée par son profil d'expression. Son devenir au sein de l'organisme, grâce aux connaissances nouvelles sur ces gènes, peut donc être déterminé.

Colinéarité

Les gènes sont placés dans l'ordre dans lequel ils sont exprimés : le gène en 3' du complexe est exprimé en premier, et participe donc du développement des structures antérieures (et réciproquement).

Voir aussi

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