Homeogenler

1. Homeogenler Aras.Gör.Ayhan ÜNLÜ Istanbul Tip Fak. Biyofizik A.B.D.

2. GENETIK DÜZENLEMEDE – SOMATIK KALITIM EVRELERI 1- Yumurta hücresi düzeyinde düzenleme 2. Zigot evresinde düzenleme 3. Gastrulasyon-Embriyogenez evresinde düzenleme 4. Fetus dönemi düzenleme

4.  3. Gastrulasyon-Embriyogenez evresinde düzenleme : Bu evrede görev alan en önemli gen grubunun yine yumurta hücresine ait 8 çift oldukali saptanan pair-rule ve 10 adet oldukari saptanan segment polarity genlerdir. Bu gen grubu her tür için farkli olmakla birlikte embriyogenezin 2, 8 ve 16 hücrelik bölünme evrelerinde inaktive edilirler. Örnegin farelerde zigot 2, koyun ve insanda 16 hücrelik embriyo olana kadar görev yapmaktadirlar. Bu sayi türe göre degismektedir. Zigot hücresinin maksimum 16 hücreye kadar bölünmesinden sorumlu gen grubudur. Bu genler sadece totipotent hücrelerde görev alirlar.  

5. 4. Fetus dönemi düzenleme : Bu dönem, fetus hücrelerine ait genlerin ifade edilmesiyle baslar. Bu dönemden sonra yumurta regülasyonu yerini fetus gen regülasyonuna terk eder. Görev yapan genler homeotik ya da homeodometik (hox) gen ailesi olarak adlandirilir. Türlerarasi somatik doku farklilasmasindan birinci dereceden bu gen grubu sorumludur. Bir dokunun normal ya da anormal bir sekilde farklilasmasi bu gen grubunun normal ve zamaninda fonksiyon yapmasina baglidir. Ilk kez blastoderm evresinde aktive olurlar. Memelilerde 4 adet homolog homeotik kompleks genin varligi saptanmistir. Homeodometik seçici genleri meydana getiren homeodomain zincir genleri evrim süresince korunan ve en az varyasyon gösteren genlerdir. Herbiri 60 aa uzunlugunda protein sentezinden sorumlu 650.000 bç uzunlugunda regülatör alt birimlerinden ibaret genlerdir. Genlerin regülatör alt birimlerini meydana getiren diziler, segmentasyonel ve yumurta -polarity gen ürünlerine özgül baglanti bölgeler içerirler. Vücudun segmentasyonunda spesifik görev yapan bu gen grubudur. Moleküler mekanizmalari kesin olarak bilinmemekle birlikte regülatör alt birimleri araciligiyla aktive ve inhibe edildikleri sanilmaktadir.

6. Eriskin bir çok hücreli canli ne kadar kompleks vücut yapisina sahip olursa olsun, yapi ve islev bakimindan çok farkli olan kaç çesit hücreden, kaç çesit dokudan ve kaç organdan meydana gelmis olursa olsun; baslangiç noktasi tek bir hücredir.

7. “ Döllenmis yumurta ve sonraki erken embryo hücreleri salt (=tam) potansiyelli (totipotent) hücrelerdir.

8. Gelisme Regülasyonu ? Bu zigot daha sonra milyonlarca (veya milyarlarca) hücreden olusacak organizmayi olusturacaktir. Bu gelisime hangi mekanizmalar etkilidir?  Zigot kompleks organizmanin olusabilmesi için gereken tüm genetik bilgiye sahip oldugu gibi bu genlerden hangilerinin ne zaman, nerede ve ne kadar çalistirilmasi gerektigi bilgisine, genetik bilgiyi en dogru sekilde kullanma yetenegine de sahiptir. Bu yetenege, gen regülasyonu denir. 

10. Drosophila yumurtasi, 15 hemsire hücre (nurse cell) ile birlikte bulunur ve bir folikül hücre tabakasi ile çevrelenmistir. Yumurta hücresi olusunca (döllenmeden önce) hemsire ve folikül hücrelerde sentezlenen mRNA ve proteinler, hücre içinde birikir. Bu protein ve mRNA'larin gelisimde kritik rolleri vardir.

11. Döllenmis bir yumurta yumurtlaninca, nükleus bölünür ve yavru nükleuslar senkronize olarak her 6-10 dakikada bir bölünmeye devam ederler. Etraflarinda plazma membrani olusmayan bu nükleuslar, yumurta sitoplazmasi içinde (veya sinsityumda) dagilirlar. Bölünmelerin 8-11. devrelerinde nükleuslar, nükleusu çevreleyen zengin sitoplazmadan meydana gelen bir tek tabaka olusturacak sekilde yumurtanin dis tabakasina dogru hareket ederler. Böylece sinsitiyal blastoderm olusur. Bir kaç ek bölünmeden sonra membran, invaginasyon yaparak nükleuslari birbirinden ayirarak hücresel blastodermi meydana getirecek hücreleri olusturur. Bu basamakta çesitli hücrelerdeki mitotik senkroni kaybolur.

12. Hücrelerin gelisimsel kaderini, hemsire ve folikül hücreleri tarafindan sentezlenip yumurtada depolanan mRNA ve proteinler belirler. lokus konsantrasyonlari veya aktiviteleri, çevreleyici dokunun özel sekil ve yapialmasini saglayan proteinler, "morfogen" olarak adlandirilirlar. Bu proteinler, patern regüle edici genlerin ürünleridir. Patern regüle edici genlerin 3 ana sinifi vardir. maternal genler segmentasyon genler homeotik genlerdir.

13. Drosophila ergin olmadan önce, döllenmis yumurtadan baslayarak bes farkli evre geçirir: embriyo, üç larva asamasi ve pupa olusum asamasi. Döllenmeden asagi yukari 10 gün sonra pupadan ergin sinek gelisir . Drosophila yumurtasinda disaridan pekçok yapi görülür. Bu yapilar, anterior (ön), posterior (arka), dorsal (sirt) ve ventral (karin) bölgelerin seklini verir. Yumurtanin anterior ucu mikropil denen ve spermin yumurtaya girmesi için özellesmis konik yapiyi içerir, posterior uç ise yuvarlaktir ve bir seri aeropillerle (gelisim sirasindaki gaz giris çikisini saglayan açikliklar) taninir. Yumurtanin dorsal bölgesi düzdür ve koryonik çikintilar içerir, ventral bölge ise yuvarlaktir. Yumurtanin içerisinde, sitoplazma anneden gelen bir dizi moleküler gradiyent seklinde düzenlenmistir. Bu moleküler yapilar, gelisim sirasinda çekirdegin embriyonun özgül bölgelerine dogru gitmesinde anahtar rol oynar.

14. Embriyonun en önemli karakteristiklerinden biri, polaritesi; yani, hayvanin anteryör ve posteryör kisimlarinin, dorsal ve ventral kisimlari gibi birbirinden tamamen ayrilmis olmasi; bir digeri de metamerizmidir (embriyo vücudunun, her birinin karakteristik özelligi olan seri olarak tekrarlayan segmentlerden olusmasi).

19. Gelisim sirasinda bu segmentler, bas, toraks ve abdomeni olusturacak sekilde organize olurlar. Eriskin toraksinin her segmenti, farkli bir ilave setine (kanatlar ve bacaklar...) sahiptir. Bu kompleks paternin gelisimi, genetik kontrol altindadir. Vücut organizasyonunu kuvvetli bir sekilde etkileyen bir grup protein kesfedilmistir.

21. Drosopbila'da anatomik gelisimle ilgili olarak elde edilen bilgiler oldukça faydali olmasina ragmen, genetik analizler embriyo olusumu ile ilgili olaylar hakkinda daha önemli bilgileri saglar. Embriyo gelisimini kontrol eden genler ya maternal-etkili genler (anneden gelen etkin genler) ya da zigotik genlerdir. Maternal etkili genler, ürünleri (mRNA ve proteinler) oogenez sirasinda gelismekte olan yumurta içinde depolanan genlerdir. Bu ürünler yumurta sitoplazmasina düzgün bir sekilde dagilmis olmasina ragmen bazen katmanlar halinde ve bazen de yumurtanin belirli bir bölgesinde yogunlasirlar.

22. Zigotik genler zigotun kendi gelisimini saglayan genlerdir ve bu nedenle döllenmeden sonra transkripsiyona ugrarlar. Bu siniftaki mutasyonlar embriyonun ölmesine neden olur; çekinik zigot mutasyonu için heterozigot olan iki sinegin çaprazlamasi sonucu embriyolarin dörtte biri (homozigotlar) gelisemez. Drosopbila'da zigotik genlerin pekçogu, maternal etkili proteinlerin dagilimina bagli olarak transkripsiyon profili gösterir.

24. Maternal Genler Maternal genler, döllenmemis embriyoda ekspresse edilirler ve olusan mRNA'lar, döllenmeye kadar etkisiz kalir. Bunlar, hücresel blastoderm olusumuna kadar olan çok erken gelisimde ihtiyaç duyulacak proteinleri saglarlar. Maternal mRNA'larin kodladigi proteinlerden bazilari, gelisen embriyonun erken evrelerdeki bölümlenmis organizasyonunu yönlendirir. Bunlar, polariteyi saglayan yapilardir.

25. Homeotik Genler Homeotik genler ise, daha sonraki basamaklarda ekspresse edilirler. HOMEOTIK GENLER; her bir homeotik gen embriyogenezis sirasinda farkli zamanda ve farkli dokularda ifade edilir. Homeotik genler,vücut kisimlarinin nasil sekillenecegini ya da kaliba sokulacagini belirleyen genlerdir. Kodladigi proteinler diger genlerin ekspresyonunu denetler.Hücre bölünme hizinin ve hücrenin yerlesecegi yerin düzenlenmesinde, Hücre seklinin ve büyüklügünün belirlenmesinde. Hücre yüzey özelliklerinin (yapiskanliginin) belirlenmesinde.Son farklilasma ürünlerinin düzenlenmesinde rolleri vardir. Tüm homeotik genler,dublikasyon yoluyla olusmuslardir.Bu genler HOMEOBOX (veya HOX) denilen 180 nükleotitlik (60 amino asitlik) ortak bir bölge içerir. Homeobox proteinleri,DNA promotör ve enhancer (kontrol) dizilerine baglanan düzenleyici protein bölgelerine benzerlik gösterir.Bu dizilere baglandiginda bir seri gende koordine bir ekspresyon saglarlar.Homeotik mutasyonlar,yetiskindeki bir segmentin digerine kismen ya da tümüyle dönüsmesine neden olabilir.

26. Zigotik genler segmet olusumunu tayin eder Zigotik genler maternal-etkili gen ürünleri tarafindan tabakalanmadaki yerlerine göre aktive olur ya da baskilanir ve bu genlerin üç tanesi; bosluk: gap, çift: kural: pair-rule ve segment polarite: parça kutupsalligi (segment polarity) birlikte segmentasyon genleri olarak adlandirilirlar. Embriyoyu anterior-posterior ekseni boyunca bir seri segmentlere bölerler. Bu segmentasyon genleri gelisen embriyoda transkripsiyona ugrar ve bu genlerdeki mutasyonlarin etkileri embriyonik ölümcül fenotip olarak belirir.

27. Bosluk (Gap) Genleri Gap genlerinin transkripsiyonu, maternal tabakalanma sistemdeki bicoid ve diger genler dahil olmak üzere anterior-posterior ekseni boyunca daha önce ifade edilmis gen ürünleri tarafindan aktive olur veya baskilanir. Bu genler mutasyona ugrarsa embriyonun segmentasyon profilinde büyük bosluklar görülür. Gap genlerinin transkripsiyonu embriyoyu genis bölgelere böler (kabaca, bas, gögüs ve karin) ve her bir bölgede farkli gen aktivitesi kombinasyonu, segmentin hem olusturacagi tipi hem de larvanin, pupanin ve erginin vücut segmentlerinin uygun sirasini belirler.

28. Çift-Kural Genleri Çift-kural (pair-rule) genleri, bosluk (gap) genlerinin olusturdugu genis bölgeleri yaklasik bir segment büyüklügünde parçalara böler. Çift-kural (pair-rule) genlerindeki mutasyonlarin, iki segmentten birinde, neredeyse segment boyutunda bölgelerin yapidan çikmasina neden oldugu görülmüstür. Çift-kural genleri, çekirdegin embriyonun çevresine kadar uzanan dar bant veya seritlerinde ifade olur. Bu gen takiminin ifadesi önce segmentlerin sinirini belirler ve sonra segment polarite genlerini kontrol ederek, her bir segmentteki hücrelerin gelisim yolunu belirler. Embriyoyu bir seri seritlere bölen en az sekiz tane çift-kural geni vardir. Bu seritlerin sinirlarinda çakisan kisimlarinin olmasi, seritlerdeki hücrelerde çift-kural genlerinin birbiri ile çakisacak sekilde farkli kombinasyonlarda ifade olduklarini gösterir .

31. Segment Polarite Genleri Segment polarite genlerinin ifadesi çift-kural (pair-rule) genlerinin sentezledigi transkripsiyon faktörleri tarafindan kontrol edilir. Segment polarite genleri, embriyonun etrafini bir serit gibi saran segment hücrelerinde aktif hale gelir. Bu ifadenin olusturdugu bant profili embriyoyu 14 kisma ayirir ve gen ürünleri segment içindeki hücresel kimligi kontrol eder.

32. Seçici Genler Segmentlerin sinirlari, segmentasyon genlerinin etkisiyle olusturulurken seçici genler (selektör) aktive olur. Bu genlerin aktivitesi ile anten, agiz kismi, bacaklar, kanatlar, gögüs ve karin gibi her bir vücut segmentinin olusacagi yapi belirlenir. Bu genlerin mutandan homeotik mutantlar (Yunanca "ayni" kelimesinden gelmektedir) olarak bilinir, çünkü, segmentlerden birinin özelligi, komsusegmentin özelligi ile ayni olacak sekilde degisime ugrar. Örnegin Antennapedia (Antp) geninin yabanil tip alleli ikinci gögüs (toraks) segmentindeki (bir bacak tasir) yapilarin özellesmesi için gereklidir. Baskin Antp mutasyonunun olusmasi bas ve gögüsteki genin ifadesini engelleyerek anteni mutant olan sineklerin olusumuna neden olur ve sonuçta anten olusacak olan segmentte bacaklar meydana gelir .

33. Seçici genlerin aktivasyonu bosluk (gap) genleri ve çift-kural (pair-rule) genlerinin kontrolü altindadir. Seçici gen ifadesi embriyoda belirli bölgelerde görülmesine ragmen, ifadenin zamanlamasi ve profili karmasiktir ve segmentasyon ile seçici genler arasinda oldugu gibi ayni zamanda diger çesidi seçici genler arasindaki etkilesimler ile iliskilidir.

34. Segmentasyona katilan bitoraks kompleksindeki genlerin ve diger genlerin, pes pese duplikasyon sonucu, ortak bir atadan olustugunu ve birbirlerinden yapisal ve islevsel olarak giderek uzaklastigini ileri sürmüstür. Homeotik seçici genlerinin her biri transkripsiyon faktörlerini kodlar. Bu faktörler homeo kutusu (homeobox) olarak bilinen 180-bç'lik bir dizinin sifreledigi DNA-baglanma bölgesi içerir. Homeobox, homeodomain olarak bilinen 60 amino asitlik bir bölgeyi kodlar. Benzer diziler, Kenopîts, tavuk, fare ve insanlar dahil çesitli ökar-yotlarin genomlarinda da bulunmustur. Tüm memelilerde seçici gen yapilari Hox gen kümeleri olarak isimlendirilir. Bu güne kadar incelenen tüm organizmalara ait homeodomainlerin benzer amino asit dizileri vardir ve özgül gen takimlarinin transkripsiyonal kontrolü ile ilgili proteinleri kodlarlar. Bu sonuç metamerik veya segmentli vücut yapisinin sadece bir kez evrimlesniis olabilecegi fikrini vermektedir.

35. Bu üç siniftaki pek çok regülatör gen, belirli sayida segmentleri ve her segmentte dogru ilaveleri bulunan, bir basi, toraksi ve abdomeni olan bir meyve sineginin olusmasini yönetir. Embriyogenezisin tamamlanmasi yaklasik bir gün alsa da, tüm bu genler ilk 4 saatte aktif olurlar. Bazi mRNA'lar ve proteinler bu periyod içinde yalniz bir kaç dakika ve özgül noktalarda bulunurlar. Genlerden bazilari, gelisim zincirindeki diger bazi genlerin ekspresyonlarini etkileyen transkripsiyon faktötrlerini kodlar. Ayrica, translasyon seviyesinde regülasyon da önemli yer tutar; çogu regülatör gen, translasyonel repressörleri kodlar. Translasyonel regülatörlerin çogu, mRNA'nin 3' UTR'sine baglanir. Çogu mRNA, translasyonunun gerektigi zamandan önce yumurta hücresinde depolandigi için, translasyonel represyon gelisimsel yollarda özellikle önemlidir. 

36. What is a homeobox? "Since their discovery in 1983, homeobox genes, and the proteins they encode, the homeodomain proteins, have turned out to play important roles in the developmental processes of many multicellular organisms. While certainly not the only developmental control genes, they have been shown to play crucial roles from the earliest steps in embryogenesis - such as setting up an anterior-posterior gradient in the egg of the fruit fly Drosophila melanogaster - to the very latest steps in cell differentiation - such as the differentiation of neurons in the nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans). They have a wide phylogenetic distribution, having been found in baker's yeast, plants, and all animal phyla that have been examined so far. Since their original discovery, hundreds of homeobox genes have been described"  1983 te kesiflerinden beri, homeobox genleri ve onlarin kodladigi proteinler yani homeodomain proteinleri, pek çok multicellular organismanin olusum sürecinde önemli roller oynamaktadirlar. Ayni zamanda, sadece control genlerinin gelisiminde degil, embriyo genlerinin en erken safhalarindan itibaren, örnegin; meyva sineginin yumurtasinda anterior-posterior olusumunda… hücre farklilasmasinda en son safhalara kadar, örnegin; Caenorhabditis (iplikkurdu)nun sinir hücrelerinin farklilasmasinda… önemli rol oynamaktadirlar. Homeobox genler genis bir fologenetic dagilima sahipler; hamur mayasinda, bitkilerde, bu güne kadar arastirilan hayvan organellerinde bulunmusturlar. Orijinal kesiflerinden itibaren, yüzlerce homeobox geni tanimlanmistir.

38. Homeobox Genes Transcription factors encoding the DNA binding homeodomain. Expressed in temporal and spatial specific patterns during development. Cell differentiation is disrupted when they are mutated. A transcription factor is a protein that binds to DNA and plays a role in the regulation of gene expression by promoting transcription. Homeobox: A gene containing a 180-base-pair segment (the “homeobox”) that encodes a protein domain involved in binding to (and thus regulating the expression of) DNA. This homeobox is very similar in many genes with different functions. Homeo box is highly conservative gene fragment coding peptide with high affinity to some DNA sequences. It play a key role in regulation of gene expression. The proteins encoded by such Hox genes are possible candidate as transcription factors believed to be involved in given positional cues to different cell types along different rudiments and body axes. First identified in a series of Drosophila genes that regulate development, the homeodomain is a conserved sequence of 60 amino acids. Homeodomain-containing proteins have now been found in all eukariotes examined, ranging from yeast to man. The tertiary structure of the homeo domain, as first determined by solution NMR studies of the Antennapedia homeodomain from Drosophila, consists of three alfa-helices (1, 2, 3) and a flexible N-terminal arm. Lbx is a specific homeobox gene having important functions. Homeobox genes induce expression patterns specific to time and also to space.A transcription factor is a protein that binds to DNA and plays a role in the regulation of gene expression by promoting transcription. Homeobox: A gene containing a 180-base-pair segment (the “homeobox”) that encodes a protein domain involved in binding to (and thus regulating the expression of) DNA. This homeobox is very similar in many genes with different functions. Homeo box is highly conservative gene fragment coding peptide with high affinity to some DNA sequences. It play a key role in regulation of gene expression. The proteins encoded by such Hox genes are possible candidate as transcription factors believed to be involved in given positional cues to different cell types along different rudiments and body axes. First identified in a series of Drosophila genes that regulate development, the homeodomain is a conserved sequence of 60 amino acids. Homeodomain-containing proteins have now been found in all eukariotes examined, ranging from yeast to man. The tertiary structure of the homeo domain, as first determined by solution NMR studies of the Antennapedia homeodomain from Drosophila, consists of three alfa-helices (1, 2, 3) and a flexible N-terminal arm. Lbx is a specific homeobox gene having important functions. Homeobox genes induce expression patterns specific to time and also to space.

39. HOX Geni ? Bu genler, tüm hayvanlarda, yapi ve islev bakimindan çarpici sekilde benzerlik gösteriyor. Bu nedenle de, hayvanlarin vücutlarinin belirli planlara göre olusumunun mimarlari olarak kabul ediliyorlar. Yaklasik olarak 60 amino asitlik bir diziyi kodlayan Hox genleri, DNA üzerindeki belirli gen sifrelerinin okunusunu etkiliyor. Yani, hayvan hücrelerinin gelisimi ve kaderleri (cell fate), Hox genleri tarafindan kontrol ediliyor. Örnegin insandaki ve farelerdeki Hox genleri, sayi ve kromozom düzeni bakimindan büyük benzerlik gösteriyor. Gelismis memelilerdeki vücut planlarinin mimarisi, görünüsü ve gelisimi, yaklasik 40 kadar Hox geniyle kontrol ediliyor. Belirli hayvan gruplarinda ise, Hox genleri, birbirinden farkli ancak birbiriyle yakin kabul edilebilecek özelliklerin ortaya çikisini kontrol ediyor. Örnegin omurgasizlarda karin kisminin gelisiminden sorumlu olan Hox genleri, omurgalilarin sirt kisminin gelisiminden sorumlu. Kisacasi bu genler, söz konusu vücut planlarinin ortaya çikmasinda en büyük rolü oynayan moleküler mimarlar.

40. Hox genes: Hox genes are a subgroup of homeobox genes. In vertebrates these genes are found in gene clusters on the chromosomes. In mammals four such clusters exist, called Hox clusters. The gene name "Hox" has been restricted to name Hox cluster genes in vertebrates. Only genes in the HOX cluster should be named Hox genes. So note: homeobox genes are NOT Hox genes, Hox genes are a subset of homeobox genes. Hox genleri: Hox genleri, homeobox genlerin bir alt grubudur. Omurgali hayvanlarda, bu genler kromozomlarda, gen kümelerinde bulunmaktadir. Memelilerde, Hox siniflari olarak adlandirilan, bu sekilde dört küme vardir. Bu Hox geni, omugalilarda, Hox kümesi genlerine bagli olarak isimlendirilmistir. Sadece Hox kümesindeki genler, Hox geni olarak isimlendirilmelidir. Bundan dolayi, homeobox genleri Hox genleri degildir. Çünkü, Hox genleri homeobox genlerin bir alt kümesidir.

41. HOX cluster: The term Hox cluster refers to a group of clustered homeobox genes, named Hox genes in vertebrates, that play important roles in pattern formation along the anterior-posterior body axis. In fact, the first homeobox genes discovered where those of the Drosophila homeotic gene clusters, i.e. the "Antennapedia complex" and the "Bithorax complex", which summarily are referred to as HOM-C (homeotic complex). This HOM-C complex in Drosophila is the evolutionary homolog of the vertebrate Hox clusters and the evolutionarily related homeobox gene clusters in other animals (i.e. chordates, insects, nematodes, etc.) are now also called HOX clusters. Hox kümesi: Hox kümesi terimi, omurgalilarda, Hox genleri olarak adlandirilan, kümelenmis homeobox genlerin bir grubunu belirtmektedir ve bu genler omuiligin anterior-posterior olusumu boyunca önemli rol oynar. Ilk homeobox genleri, Drosophila (meyva sinegi) homeotic gen kümelerinde kesfedildi; yani, Antennapedia kompleksi ve Bithorax kompleksi, özet olarak, HOM-C (homeotic kompleksi) olarak belirtilmektedir. Meyva sinegindeki bu HOM-C kompleksi, omurgalilarin Hox kümelerinin evrimsel homologudur ve böcekler gibi diger hayvanlarda, bugünlerde, Hox kümeleri olarak da adlandirilan, homeobox gen kümelerine iliskin evrimselligidir. homeodomain: a DNA-binding domain, usually about 60 amino acids in length, encoded by the homeobox. Homeodomain: Homeobox tarafindan kodlanan, genellikle 60 amino asit uzunlugunda, bir DNA-baglayicisi alani/bölgesi.

43. Utah arastirmacilarinin yeniden yapilandirdigi ‘Hox’ geni, embriyonun gelisiminde diger genlerin hareketlerini düzenlemekle görevli. Ilk hayvanlar, 500 milyon yil önce 13 adet Hox geninden olusuyordu, bunlarin her biri dörde bölününce ortaya 52 adet gen çikti. Bölünmeyle ortaya çikan genlerin bazilari zamanla çogaldi, bazilari ise yokoldu. Bugün insanlarda ve memelilerde 39 adet Hox geni bulunuyor. Bugün insanlar ve memelilerde orijinal Hox geninin torunlari sayilan Hoxa1 ve Hoxb1 genleri var.

44. HOXA1 ve HOXB1 HOXA1 VE HOXB1 GENLERIHoxa1, solumayla ilgili önemli bir gen. Fare embriyonunda Hoxa1 geni bozuldugunda fare dogumdan kisa bir süre sonra ölüyor. Hoxb1 ise, sinir hücrelerinin ve yüz ifade kaslarinin formasyonundan sorumlu. Hoxb1 geni embriyo farelerde iptal edildiginde, fare ileri derece yüz felci oluyor ve gözlerini kirpamaz, kaslarini oynatamaz hale geliyor.Arastirmacilar Hoxa1 ve Hoxb1 genlerini temel alarak, orijinal Hox1 genini yeniden yarattilar. Orijinal gen olan Hox1, torunlari Hoxa1 ve Hoxb1 genlerinin her ikisinin de islevlerini yerine getirebiliyor. Hox1 geniyle dogan bir fare, hem solunum yapabiliyor hem de yüz kaslarini idare edebiliyor. Bu gen çikarildiginda da bu iki islev kayboluyor.

45. YENI GEN ORIJINALININ KOPYASI Yeniden yaratilan gen, aslinda orijinal genin torunlarinin bir hibridi, ancak 530 milyon yil önce yokolmus genin aynisi degil. Ancak orijinal genin bir kopyasi ve ayni islevleri yerine getirebiliyor. Yeniden yapilandirilan Hox1 geninde, yine orijinal genin torunlari olan Hoxc1 ve Hoxd1 genleri bulunmuyor, zira bu iki genin, büyük ihtimalle mükerrer olduklari için evrim sürecinde yok oldugu düsünülüyor. Arastirma, gen tedavilerinde bozulan bir geni, kendisine akraba bir baska genle birlestirerek onarmanin yolunu açacak.