Egy érdekes tanulmányról számol be mind a Scientific American honlapja, mind a The Economist aktuális száma.
Az emberi társadalmak hasznos, bár nem mindig szeretett tagjai a
rendfenntartó szervek. Mint nevük is utal rá, hivatásuk szerint az a
feladatuk, hogy a közösség rendjét őrizzék és meggátolják, hogy
valamifajta önbíráskodó anarchia legyen úrrá felette. Az egész
intézmény tipikus emberi szerveződésnek tűnik, de mint annyi minden
másról, erről is kiderült, nem pusztán és tisztán humán jellegzetesség.
Makákók szociális viselkedését vizsgálva új-mexikói kutatók arra a
felismerésre jutottak, hogy egy-egy csoportban számos olyan egyed
található, amelyek a társaság békéjét felügyelik, és kissebb-nagyobb
perpatvarokban szétválasztják a pofozkodó feleket (ráadásul általában
pártatlanul járnak el). Ha ezeket az egyedeket hirtelen eltávolították
a csoportból, a szociális háló drámai sebességgel esett szét: a
különböző egyedek közötti békés kurkászgatás szinte
megszűnt, ellenben az agresszív viselkedés gyakorisága ugrásszerűen
megnőtt.
Általában a káosz addig tart amíg új egyedek nem verekedik magukat a
“kámforrá vált” ún. alfa-hímek helyére, s át nem veszik azok
rendfenntartó szerepeit.
Mi lehet ennek a viselkedésnek az előnye, hiszen a “rendőrnek” nem
mindig származik közvetlen előnye abból, hogy közbelép egy
perpatvarban? Valószínűleg a (békebeli) csoport puszta nagysága maga az
előny, amely együttesen hatékonyabban tud védekezni ill. a hímek
számára több potenciális partnert biztosít.

Flack JC, Girvan M, de Waal FBM and Krakauer DC (2006) Policing stabilizes construction of social niches in primates. Nature 439:426-430

Egy kicsit mindig irigykedik az ember amikor másoknak sikerül
feltalálni a spanyolviaszt: pontosabban publikálni a spanyolviasz
feltalálását.
Két ilyen hírről is lehet olvasni a Nature honlapján: egyrészt egy angol csoport kimutatta,
hogy a másnaposság valóban rontja a teljesítőképességet (bár a memóriát
nem zavarja, de csökkenti a koncentrálási képességet és növeli a
reakció időt), másrészt egy amerikai társaság arról publikált
két cikket is, hogy a nők jobban kedvelik a humoros férfiakat, míg
utóbbiakat a humorjukat értékelő hölgyekhez vonzódnak. Gondolom senki
sem kapkod egyik hír hallatán sem levegő után ;-)). Az érdekes az, hogy
egyik esetben sem tudjuk, hogy pontosan (biológiailag) miért is van ez
így. A másodikra legalább van egy tipp: a jó humor egy aktív,
egészséges agyra utal, ami takaros és jól működő génkészletet jelezhet
(legalább is Geoffrey Miller szerint).

Annyiból azért beírom mindkét társaságnak a pontot, hogy volt
türelmük végignyálazni a (mindkét témában valószínűleg tetemes)
irodalmat, hogy meggyőződjenek arról, hogy a szóbanforgó
megfigyeléseket még senki nem publikálta tudományos folyóiratban… 🙂

Na akkor jöjjön a testalkathoz kapcsolódó Nature Review Genetics cikkek közül az utolsó (pontosabban az újságban ez állt legelöl, de nekem jobban feküdt, hogy a végére hagyjam ;-)) [1].
A test felosztásában és egyes végtagok, specifikus csigolyák, stb.
helyzetének meghatározásában kulcs szerepet játszanak a
Hox-gének, amelyek, mint arról már szó volt,
nemcsak az expressziójuk során, de a kromoszómákon is egymás után
helyezkednek el. Ennek minden valószínűség szerint azon egyszerű
evolúciós oka van, hogy ezek a gének mind közös tőről szakadnak, azaz
egy ősi ProtoHox gén duplikációiból származó négytagú Proto-Hox
csoport (cluster) egyes tagjaira vezethetők vissza. Ami érdekes, ennek
a csoportnak a duplikációja során létre jött még egészen régen egy
úgynevezett ParaHox cluster is. Ez az a géncsoport kevesebb génből
áll, és ezek egy másik csíralemezben expresszálódnak mint a Hox-gének,
sőt a gerinctelenekben nem is együtt találhatók, de az egyik legősibb
gerincesnek tartott lándzsahal kromoszómáin szintén egymás mellett
vannak. Vagyis valószínűsíthető, hogy a ma ismert Hox és Hox-rokon
gének a kezdeti tandem duplikációk után fizikailag kettéváltak, azaz
külön kromoszómákra kerültek.

Érdekesség, bár ezen az ábrán nincs feltüntetve, hogy a Hox- és ParaHox
csoportok mellett létezik egy harmadik rokon csoportosulás, az NK gének
csoportja is. Ezek már szintén kissé szétszórva lelhetők fel a
különböző genomokban, de ha végigböngésszük a már rendelkezésünkre álló
szekvenciákat, akkor a csoportot alkotó egyes gének különböző
kombinációkban és különböző fajokban, de előfordulnak együtt, azaz
egykori kolinearitásuk szintén valószínűsíthető. (Természetesen ez
felvet egy érdekes, és mindeddig még megválaszolatlan kérdést: miért
maradtak együtt a Hox-gének, ha a rokon csoportok tagjai ennyire
szétszóródtak?) Hogy még érdekesebb legyen a dolog, míg a Hox gének az
ektodermában (a bőrt, idegrendszert és arckoponyát kialakító
csíralemezben), a ParaHox gének az endodermában (az emésztőrendszer nagyobb részét és
légzőrendszert, valamint endokrin mirigyeket létrehozó csíralemezben)
fejeződnek ki, addig az NK gének, a harmadik csíralemezben, a
mezodermában lelhetők. Ebből aztán adódik az igen csábító (de még nem
bizonyított) elmélet, hogy valamilyen köze lehetett az ősi ProtoHox gén
duplikációinak a csíralemezek kialakulásához. Jól hangzik, de van benne
egy kis gubanc: mindhárom kluszter megtalálható már a csalánozókban is,
márpedig ezek az állatok a klasszikus felfogás szerint
diploblasztikusak, azaz csak két csíralemezük van (az ekto- és az
endoderma).
A paradox helyzet azonban nem feloldhatatlan. A jelenleg elterjedt
felfogás szerint, a két csíralemezből álló és szimmetriájú csalánozók a
kétoldali szimmetria és három
csíralemezű állatok őseinek tekinthetők, és utóbbiak két
kulcstulajdonsága egyszerre jelent meg az evolúció során. Azonban,
mint a
sorozat első részében említettem,
a legújabb kutatások tükrében ez nem evidens. Ugyanis egyre több
csalánozóról derül ki, hogy bár kívülről körkörös szimmetria fedezhető
fel bennük, de génexpressziós szinten kétoldali szimetriájúak, vagyis
van olyan gén ami az állat egyik oldalán kifejezésre kerül, de a másik
oldalon nem. Sőt vannak olyan csalánozó fajok, ahol egyértelmű, hogy
vannak olyan izomszerű sejtek amelyek csakis a harmadik csíralemezből
származhatnak. Summa sumarum még az is lehet, hogy a körkörös szimmetria (már ha valóban létezik) nem
ősi, hanem csak később létrejövő tulajdonság, és maguk a csalánozók is
szélsőségesen módosult kétoldali szimmetriájú állatok. Márpedig ilyen
szélsőséges módosulás együtt járhatott a harmadik csíralemez
módosulásával és elvesztésével, vagyis a Hox, ParaHox és NK clusterek
jelenléte ebben a csoportban nem mond ellent annak, hogy eredetileg
közük volt a három különböző csíralemez létrejöttéhez.

És akkor végül elérkeztünk a legfogasabb kérdéshez: mi volt a szerepe
az ősi ProtoHox génnek? Mint sok helyen máshol itt is egy kicsit
találgatásokra vagyunk utalva, de azért van egy reménysugár, ami elég
meglepő helyről érkezi. Vagy nem is, ha jobban belegondolunk: a
legprimitívebb többsejtű állatnak tartott Placozoákról van szó, amelyek
nem többek egy többrétegű mikroszkopikus, lapos és mozgó nyálkafoltnál (lásd jobboldalt).
Ezeknek az állatoknak sem bélürege, sem csíralemezei nincsenek, és a
többi állatra jellemző bazális lamina, valamint a sejtek közötti teret
kitöltő ún. extracelluláris mátrix sem fedezhető fel bennük. Mindössze
néhány sejttípus lelhetünk, amelyek aszimmetrikusan helyezkednek el: az
alsó rétegben lelhetők a táplálék felvételéért felelős epiteliális
sejtek. (Minden primitívségük ellenére, még azt sem tudjuk, hogy
szaporodnak-e ezek az állatok szexuálisan (laborban csak valami
osztódás szerűságet tudtak megfigyelni), és ha igen, milyen környezeti
hatások erdményeként hoznak létre ivarsejteket.)
Nos, ebben a bizarr kis lényben egyetlen Hox-gént találtak (amit valamiért Trox-2
névre kereszteltek), és ez a gén az állat szélein expresszálódik [2]. Azaz
mint az sejthető volt eredetileg nem a hosszanti tengely kialakításában
játszottak a Hox-gének szerepet (mert ilyen tengely nem is volt), hanem
más dolguk volt. (Majd később kooptálódtak, ugye, a mai feladatuk
betöltésére ;-)). Már csak arra kellene fényt deríteni, hogy pontosan
mi is. Egyelőre elég kevesen bogarászták ezeket a furcsa kis dögöket,
de a nemrég elindult genom-projecteknek köszönhetően az érdeklődés
hamarosan valszleg nőni fog, így ilyen szaftos részletekre is fény
derülhet.

[1] Garcia-Fernandez J (2005) The genesis and evolution of homeobox gene clusters. Nat Rev Genet. 6(12): 881-892.
[2] Schierwater B (2005) My favorite animal, Trichoplax adherens. Bioessays 27:1294-1302.

Előzmények: Test, alkat – 1. | Test, alkat – 2

Az egyik gondolat amit időről időre ismételgetni fogok az az, hogy az
evolúció elég szűklátókörű, már olyan értelemben, hogy nem foglalkozik
azzal, hogy milyen változás lehet majd egyszer valamikor előnyös. Ilyen
szempontból sokkal carpe diemesebb a dolog: ami adott pillanatban,
adott körülmények között előnyös az rögzül, ami nem (bármilyen jól is
jöhetne röpke 1 millió év múlva), megy a kukába. Ez a típusú építkezési
logika azzal is jár, hogy olyan változások is rögzülhetnek időnként,
amelyek során egy bizonyos testrész egy olyan funkcióban vállal
hirtelen szerepet amelyhez addig nem volt köze, majd fokozatos
változások révén, a funkció alkalmi hasznos résztvevőjéből
elengedhetetlen összetevőjévé válik. (Ez az úgynevezett koopció jelensége, amelyet a “lecsökkenthetetlen komplexitás” híveinek nem igen sikerül megemészteniük… ;-)).
A koopció egyik szép példája az emlős középfül kialakulása: míg a
hüllőkben egyetlen csontocska (a kengyel megfelelője) játszik szerepet
a hang továbbításban, addig pl. bennünk, három apró csont is található,
a kengyel, a kalapács és az üllő. Ha végignézzük a paleontológiai
leletanyagot jól nyomonkövethető amint a hüllők két állkapocscsontja fokozatosan átalakul a már említett csont-triumvirátus utóbbi két tagjává.
Arról azonban, hogy maga a hüllő középfül hogyan és miért alakult ki, eddig elég keveset tudtunk, ezen változtat azonban a Nature egyik rövid cikke. Martin Brazeau
és főnöke egy lettországi, felső-devonból számazó halszerű kövület
vizsgálata során jöttek rá, hogy egy eddig még le nem írt “átmeneti”
formával állnak szemben: a Panderichthys koponyája ugyanis
egyaránt magán hordoz klasszikus hal- és előbbre mutató jegyeket. A cikk
nem felhőtlenül könnyű olvasmány olyanoknak (pl. jómagam ;-)) akik a
csonttan beszámolókat már sok éve a múlt jótékony feledésébe
süllyesztették, de summa summarum, a lényeg az, hogy a már említett
lény esetében a későbbi közép-fülnek megfelelő helyen egy nagyobb üreg
figyelhető meg, ellentétben a halakkal, viszont hasonlóan a négylábúak
ősének tekintett Acantostegahoz. Ennek a térnek azonban a jelek szerint nem
volt funkciója a hallásban, hanem feltehetően a mai
ráják fecskendőnyílásához hasonlóan, a Panderichthys a
légzéshez, vízáramoltatáshoz használta.
Vagyis a közép-fül
kialakulásában két, időben jól elkülönülő koopciós lépés játszott
fontos szerepet: előszőr egy légzőtérből alakulhatott ki hallótér,
valamikor a szárazföldi gerincesek megjelenésével egyidőben, majd egyes
állkapocscsontok fokozatosan hallócsontokká alakultak.

Az ábrán nyomon követhető a középfül terének a kialakulása. (a = Eusthenopteron, b = Panderichthys, c = Acanthostega; a jobb felső sarokban levő ábrák a rószaszín négyzetek magasságában levő keresztmetszeti képet mutatják).

Brazeau MD and Ahlberg PE (2006) Tetrapod-like middle ear architecture in a Devonian fish. Nature 439: 318-321.

Elmúltak azok az idők, amikor a Nature címlapjára került
egy-egy humán kromoszóma részletes szekvenciájának és térképének
ismertetése, ma már az “mindössze” 5 oldalas cikkel kell beérniük a 8.
kromoszóma elemzőinek. 😉
Ennek szellemében egy valóban rövid összefoglaló:

– a szóbanforgó kromoszómán 793 gén található
(átlagosan kb. 72 kilobázis hosszal) illetve 301 pszeudogén;
– a kromoszóma kb. fele ismétlődő elemekből (transzpozonokból és
mikroszatellitákból) áll;
– a kromoszóma rövidebb karján egy 15 Mb hosszúságú régióban nagyobb a
divergencia a csimpánz és emberi szekvencia között, mint átlagosan a
genomok egészében (itt főleg a fejlődésben és az idegrendszer
jelátvitelében szerepet játszó gének vannak);
– az említett régióban található pár olyan gén amely az emberi
populációkban egyértelműen fontos és ezért pozitív szelekció alatt áll:
ilyen pl. az immunitásban fontos defensin gének, illetve az agy méretének szempontjából fontos microcephalin-1 gén.

Nusbaum C et al. (2006) DNA sequence and analysis of human chromosome 8. Nature 439: 331-335

A tengeri gyűrűsférgek gerincesekére hajadzó intron-exon szerkezete kapcsán esett szó arró, hogy már az egyik legprimitívebb állatcsoporthoz, a csalánozókhoz tartozó Nematostella vectensis
a legújabb kutatások szerint sokkal összetettebb genommal rendelkezett,
mint azt eddig gondoltuk. Számos, a muslicákból hiányzó, de a
gerincesekben előforduló (ezért evolúciósan sokáig “újnak” tekintett)
gén megtalálható benne, s bár még nincs megszekvenálva a teljes
genomja, ami rendelkezésre áll abból már most elképesztően jó dolgokat
lehet kimutatni.
Norvég és ausztrál
biológusok a már említett genomot (illetve néhány közeli rokon hidra
genetikai állományát) bogarászva arra jutottak, hogy a csalánozókban
számos ún. “nem-metazoa” gén lelhető, azaz olyanok, amelyek az állatok
között sehol máshol nem fordulnak elő, de pl. növényekben és/vagy
baktériumokban igen.

1. Ábra A csalánozók génjei között számos olyan
lelhető, amely állatokban nem, de növényekben és baktériumokban
fellelhető. (Ez a filogenetikai fa a demetilmenaquinon metiltranszferáz
fehérjék szekvenciája alapján készült).

Ennek két lehetséges magyarázata lehet: egyrészt valamilyen úton módon,
nem túl régen jutottak be ezek a gének a csalánozók genomjába ún.
horizontális gén-transzferrel, vagy már eleve ott voltak, csak később
az állatok közös őséből elvesztek. Az előbbi feltevés viszonylag hamar
kizárható, mert egyrészt ezen csalánozó génekben is találhatóak
intronok (amely nem jellemző a prokariótákra, így kizárható, hogy egy
baciból “ugrott” volna át az adott gén), másrészt pedig ezek a fehérjék
pont annyira különböznek bakteriális rokonaiktól, hogy a filogenetikai
fákon jól elkülönülő ágakat alkotnak. Marad tehát a második variáció: a
gének már egy ősi genomban jelen voltak. Ez viszont azt jelenti, hogy
kicsit át kell irnunk az ősi genomokról alkotott elképzeléseinket: ezek
nem csak néhány metabolikus génből álló minimál-genomok lehettek, hanem
genetikai információban rendkívül gazdag DNS szekvenciák. És minnél
több mai élőlény genomját ismerjük részletesen meg, annál közelebb
kerülünk, hogy ezeket rekonstuáljuk. Kétségtelen, hogy még vár néhány
meglepetés az úton … ;-))

Technau U, Rudd S, Maxwell P, Gordon PM, Saina M, Grasso LC, Hayward DC, Sensen CW, Saint R, Holstein TW, Ball EE, Miller DJ. (2005) Maintenance of ancestral complexity and non-metazoan genes in two basal cnidarians. Trends Genet. 21(12): 633-639. Epub 2005 Oct 13.

A Pharyngulán
keresztül jött a hír az ID mozgalom készülő legújabb húzásáról. A
mozgalom egyik atyja, William Dembski azt tervezgeti, hogy dobják az
aktuális nevet és áttérnek az “Intelligens Evolúció”-ra, mert hiszen az
evolúciót azt lehet tanítani az iskolákban, és így majd az Ő
“elméletük” is belekerül a tananyaga. (Az ÉRTEM tagjai lassan nekiállhatnak a www.ertev.hu domain név lefoglalásának … ;-))
A gondolat mégcsak nem is meglepő, eddig is erről szólt
a mozgalom, folytonos újrabrandelésről: kreacionizmusból “tudományos
kreacionizmust” csinálni, majd abból “intelligens dizájnt”…
Ennek apropóján Dembski ostoba pózokban levő plüss-Darwinok eladása (lásd kép) mellett “felvilágosító” kurzusok indítását is tervezi (természetesen nem ingyé). Nem is meglepő, hogy aszongya: “Let me reiterate that ID has been very, very good to me!” Anyagilag nem vitás, dír Bill, bár szakmailag továbbra is teljes csőd a mozgalmatok….

A news@nature
híradása szerint, a Törökországban influenzában meghalt egyik beteg
mintáiból izolált vírus RNSében egy olyan mutációt fedeztek fel, amely
megkönnyíti a vírus számára az emberi felső légutak (orr és torok)
megfertőzését. Mivel a másik áldozat mintájában ugyanez a mutáció nem
lelhető fel, szerencsére ez egyelőre csak izolált esetnek tűnik. De ettől még nem
egyedi: 2003-ban Hong Kong-ban, illete tavaly Vietnámban is észlelték
ezt a fajta mutációt (utóbbi esetben szintén halálos volt a
következménye).
Mint arról korábban írtam,
bár mindenki egy közönséges humán influenza vírus és a H5N1
madárinfluenza vírus genetikai anyagának keveredésétől
(reasszortációjától) várja a következő pandemikus influenzát, az igazi
veszély az lehet, hogy az 1918-as “spanyol náthához” hasonlóan a
madárinfluenza valamilyen módon közvetlenül adaptálódik az emberre. Az
említett mutáció egyértelműen ebbe az irányba tett lépés, de azért
pánikra még messze nincs ok, és nemcsak azért mert az eset izolált
volt, hanem azért is mert egy mutáció még nem lenne elég. Ahhoz, hogy
valóban pandemikus influenzává váljon a H5N1, genetikai állományának
mind a nyolc darabján több mutáció kellene fel halmozódjon.

Előzmény: Influenza-para | Influenza-para -2

A Scientific American honlapján leltem az eheti Nature egyik rövid cikkének összefoglalójára.
Két brit kutató egy hangyafaj, a Temnothorax albipennis
egy érdekes szokását, az ún. “tandem futást” tanulmányozva,
valószínűleg az első, rovar tanítási gyakorlatot írta le. A “tandem
futás” lényege, hogy egy táplálékforrás helyét ismerő hangya megmutatja
“naiv” társának a táplálékhoz vezető utat. Ami azonban külön érdekessé
teszi a jelenséget az az, hogy a megfigyelés szerint a két hangya
kommunikál: amikor az elülső túlságosan előrerohan (hiszen könnyű neki,
Ő már ismeri az utat, amit társa éppen megjegyezni próbál), lelassít és
bevárja, amíg fajtársa beéri és csápjaival megpaskolja a hátát. Mivel
ehhez a művelethez kölcsönös koordinációra van szükség, minden jel
szerint kielégíti a “tanítás/tanulás” fogalmát.

Franks, NR, Richardson, T (2006) Teaching in tandem-running ants. Nature 439, 153

A már említett tavaly decemberi Nature Reviews Genetics
melléklet egy másik cikke a testfelépítés létrejöttében kulcsszerepet
játszó homeobox (Hox) génekkel foglalkozik, pontosabban azzal, hogy
miként is variálódhat ezek funkciója.[1]
A Hox gének a test hosszanti felosztásáért felelnek, expressziójuk
(illetve különböző Hox gének expressziójának kombinációja)
meghatározza, hogy adott pozícióban milyen struktúrák (pl. végtagok)
fejlődnek. Két igen érdekes tulajdonságuk van: egyrész a többsejtű
állatokban szinte univerzálisak és ugyanazt a funkciót látják el (1.
Ábra), másrészt a kromoszómákon egymás mellett találhatóak és
jellegezetes időbeli és térbeli kollinearitást mutat a genomban való
elhelyezkedésük: vagyis az a gén amelyik a “sorban” előrébb található
általában hamarabb és a fejhez közelebbi területen jut kifejeződésre.

1. Ábra: A homebox gének mind a testtengely
mentén való expressziója, mind a kromoszómákon való helyzete igen
hasonló a legkülönbözőbb fajok között.[1]

Annak ellenére, hogy rengetegen foglalkoznak ezekkel a génekkel,
hosszú évek óta, a szabályozásukról illetve a kollinearitás okáról még
mindig csak halvány sejtéseink vannak. Tudjuk, hogy az egyes Hox gének
képesek egymás expresszióját szabályozni, és nemrég arra is fény
derült, hogy rövid, nem kódoló, de egyes gének végső szakaszával
komplementer mRNS molekulák (miRNA) is szabályozhatják a
kifejeződésüket (ezek a génről átíródott mRNS-hez kötődve serkentik

annak lebontását) (2. Ábra). A kollinearitás oka egyesek szerint a
kromoszómák, pontosabban az ún. kromatin szerkezetében kereshető. A DNS
molekula ugyanis jellegzetes módon ösze van csomagolva, és általában
csak az éppen átíródó gének körül lazul fel ez a csomagolás (az ilyen
laza csomagolódású DNS alkotja az ún. eukromatint). Mivel a Hox gének
fizikailag egymás után találhatók a kromoszómán, elképzelhető, hogy
amikor ezen gének átírásra kerülnek a csomagolás legelől nyílik először
fel, és az eukromatinná való alakulás csak fokozatosan terjed tova, ami
időbeli eltolódást okoz a hátrébb lelhető gének kifejeződésében.

2. Ábra: A homebox gének szabályozása is
evolúciósan konzervált: mind a zebrahal, mind a muslica fejlődő
egyedeiben igen hasonló expressziója miRNA molekulák szabályozzák egyes
Hox gének átírásának helyét.[1]

A Hox gének expressziójának bütykölése az evolúció kedvelt időtöltése, mint azt láttuk a kígyók esetében,
de számos egyéb példa is akad: az egyik legelegánsabb a rákfélék
csoportjához kapcsolható, ahol kimutatták, hogy az Ubx-Antp homeobox
gének expressziója befolyással van arra, hogy egyes rendekben a torhoz
kapcsolódó végtagok az étkezésben használatos szervé ún. maxillapédiává
módosulnak vagy lábként működnek (3. Ábra).[2]

3. Ábra: A rákfélék között az Ubx-Antp gének
expressziója pontosabban annak hiánya szabályozza a tor egyes
szelvényein lelhető nyúlványok identitását: ahol az említet gének
hiányoznak (fehér) vagy csak igen alacsony szinten vannak jelen
(narancssárga), ott a táplálkozásnál használt maxillapédiák alakulnak
ki, szemben a magas expressziójú szelvényekkel (piros), ahol lábakat
találunk.[2]

Végezetül ugyancsak az ízeltlábúak jóvoltából, arra is tudunk példát
mutatni, hogy homeobox gén elveszti a homeotikus funkcióját és más
szerepet kap. A Drosophila bicoid (bcd) génje például
gazdája hossztengelyének legfontosabb szabályozója: már az mRNS is a
pete egyik (leendő elülső) végében koncentrlódik, amely révén egy
gradiens jön létre a fehérje szinten. Ez a gradiens szabályozza aztán
később más, a testfelépítésben fontos transzkripciós faktorok
működését. Azonban, mint az már régebben kiderült ez egy kicsit különc
tulajdonsága a muslicáknak és a legtöbb többi rovarban más rendszer
felelős a fent leírt szabályozásért. A bcd eredetileg egy Hox3
gén duplikációjával jött létre (erről helyzete is árulkodik, 1. Ábra),
majd fokozatosan elvesztette eredeti funkcióját és újat vett fel
(részletesebben a Pharyngulán olvashat erről, akit érdekel).
A másik példa, szintén Drosikból a fushi-tarazu (ftz)
gén esete, amely a Hox6 génből származtatható, és amely fokozatos
doméncsereberével egy klasszikus homebox génből, egy a szegmentációt
befolyásoló génné alakult (4. Ábra) [3,4].

4. Ábra: Az ízeltlábúakon belül jól követhető amint a fushi-tarazu gén homeotikus génből, szegmentációt szabályozóvá válik.[4]

[1] Pearson JC, Lemons D, McGinnis W. (2005) Modulating Hox gene functions during animal body patterning. Nat Rev Genet. 6(12): 893-904.
[2] Averof M, Patel NH. (1997) Crustacean appendage evolution associated with changes in Hox gene expression. Nature 388: 682-6.
[3] Damen WG. (2002) fushi tarazu: a Hox gene changes its role. Bioessays 24(11): 992-5.
[4] Lohr U, Pick L.
(2005) Cofactor-interaction motifs and the cooption of a homeotic Hox
protein into the segmentation pathway of Drosophila melanogaster.Curr Biol. 15(7):643-9.

Előzmény: Test, alkat – 1.