什么是同源盒(Homeobox)？

同源盒是一种编码的DNA序列，用来表达一种能与其他DNA结合并调节其表达方式的蛋白质。同源盒是20世纪80年代由遗传学研究人员发现的，最初是在果蝇身上发现的，这是一种在遗传学上被大量研究的有机体，后来在其他有机体中也发现了，包括单细胞和单细胞生物。这些序列在胚胎发育中起着非常重要的作用，决定着基因如何在何处表达，它们是一组基因序列中的一员，它们参与了生物体发育过程中基因的调控和表达。同源盒首次在果蝇中发现同源盒中通常有180个碱基对。它编码的蛋白质有大约60个氨基酸，能够与DNA结合以打开或关闭它，从而决定它是否表达。在胚胎发育过程中，同源盒告诉细胞何时何地开始生产，绘制出有机体的基本结构并奠定随着细胞在同源盒和其他基因序列产生的蛋白质的指导下分化，为更高级的发育打下了基础。许多人类同源盒基因已被发现横跨多条染色体。最初，研究人员怀疑胚胎发育背后的调控过程是不同物种的生物有很大的不同，特别是只有远缘关系的生物。这些基因序列的发现表明，从蛞蝓到大象，生物在发育过程中依赖同源盒来调节其DNA。这些序列的错误也会导致发育异常，随着有机体的发育变得混乱，特征在错误的地方表达，人类的同源盒基因已经被发现，分布在几个染色体上研究这些序列是为了进一步了解它们编码的蛋白质以及这些蛋白质是如何工作的。对果蝇等生物体的研究可以直接应用于人类遗传学，在许多情况下，基因的作用方式是相似的。了解果蝇同源盒的变化如何影响发育，可以提供关于类似改变如何改变人类胚胎发育方式的信息。胚胎发育涉及多种过程。这些基因并不是唯一的决定因素，胚胎也会受到外界因素的影响，比如暴露在毒素中，毒素会导致DNA表达中断而导致畸形。了解发育过程中的无数复杂性有助于研究人员了解发育出现问题时会发生什么，为什么呢？这可以应用于旨在解决开发中的错误的研究，目的是防止将来出现错误。