该Hox基因是一个大的基因家族，负责调节人体结构的发展。它们已在所有后生动物和其他世系中发现，例如动植物。因此，它们的特征是进化上非常保守。
这些基因的工作原理如下：它们编码一种转录因子-一种能够与DNA相互作用的蛋白质-从发育的最早阶段就在个体的特定区域表达。该DNA结合序列称为同源盒。
资料来源：Antonio QuesadaDíaz，通过Wikimedia Commons
经过近30年的研究，科学家研究了不同的谱系，并得出结论，这些基因的表达模式与体轴的区域性密切相关。
该证据表明，Hox基因在生物体计划的进化中起着不可或缺的作用，尤其是在Bilateria中。因此，Hox基因使从分子角度解释动物形式的巨大多样性成为可能。
在我们人类中，有39个Hox基因。这些被分为四个簇或组，它们位于不同的染色体上：7p15、17q21.2、12q13和2q31。
发现
Hox基因的发现是进化生物学和发展生物学的一个里程碑。这些基因的发现是在70到80年代之间，这要归功于果蝇果蝇（Drosophila melanogaster）的两个关键突变。
变异之一是触角足，将触角转变为腿，而bithorax突变则将三角背心（修饰的结构，典型的有翅昆虫）转换为另一对翅膀。
可以看出，当Hox基因发生突变时，其结果是非常显着的。而且，与果蝇一样，这种变化会导致在错误的位置形成结构。
在发现Hox基因之前，大多数生物学家认为形态多样性是由DNA水平的多样性支持的。合理的假设是，例如，鲸鱼和蜂鸟之间的明显差异必须用遗传学术语来体现。
随着Hox基因的出现，这种想法发生了彻底的转变，被生物学的新范式所取代：一种统一后生动物个体发育的遗传学发展途径。
什么是Hox基因？
在定义Hox基因的概念之前，必须了解什么是基因及其如何工作。基因是DNA序列，其信息以表型表达。
DNA的信息以核苷酸形式书写，在某些情况下，这些信息传递到信使RNA中，并由核糖体翻译成氨基酸序列-蛋白质的结构“基石”。
Hox基因是最著名的同源基因之一，其功能是控制身体结构的特定模式。这些负责控制沿动物前后轴的节段的身份。
它们属于一个基因家族，该家族编码一种蛋白质，该蛋白质具有能够与DNA分子相互作用的特定氨基酸序列。
由此产生术语同源异形盒来描述基因中的这一部分，而在蛋白质中称为同源异域。同源盒序列具有180个碱基对的序列，并且这些结构域在不同的Phyla中在进化上高度保守。
由于与DNA的这种相互作用，Hox基因能够调节其他基因的转录。
术语
参与这些形态功能的基因称为同源基因座。在动物界中，最重要的是HOM基因座（无脊椎动物）和Hox基因座（脊椎动物）。但是，它们通常被称为Hox基因座。
特点
Hox基因具有一系列非常独特和有趣的特征。这些关键方面有助于理解其功能及其在进化生物学中的潜在作用。
这些基因被组织成“基因复合体”，这意味着它们在染色体上在空间位置上紧密靠近。
第二个特征是DNA序列中的基因顺序与这些基因的产物在胚胎中的前后位置之间存在令人惊讶的相关性。从字面上看，“前进”的基因处于那个位置。
同样，除了空间共线性之外，还存在时间相关性。与在更远的地方发现的基因相比，位于3'端的基因发生在个体发育的早期。
Hox基因属于称为ANTP的一类，还包括ParaHox基因（与之相关），NK基因和其他基因。
基因进化
没有ANTP类的基因来自后生动物。在此动物群的进化发育中，porifers是第一个分离的动物群，其次是cnidarians。这两个血统代表了双边的两个基础群体。
对著名的海绵Amphimedon queenslandica进行的遗传分析（其成名归因于神经系统的基因）显示，这种多孔的具有几个NK型基因，但没有Hox或ParaHox基因。
此类人中的Hox基因尚未在满足上述特征的cnidarians中报道。但是，有类似Hox的基因。
另一方面，无脊椎动物只有一个Hox基因簇，而脊椎动物则有多个拷贝。这个事实至关重要，并激发了有关小组发展的理论的发展。
脊椎动物的起源
这方面的经典观点认为，人类基因组中的四个基因簇是由于整个基因组的两轮复制而产生的。但是，新测序技术的发展使人们对该理论产生了怀疑。
新证据支持与小规模事件（片段重复，基因的个人重复和易位）有关的假说，该假说实现了我们今天在这一组中观察到的大量Hox基因。
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