Genes homeoticos

Si observamos la gran variedad de organismos que nos rodean, podremos darnos cuenta que todos ellos poseen su propio y particular esquema estructural, es decir, su propio plan corporal. Las extremidades por ejemplo, son estructuras especializadas de composición semejante, tanto brazos como piernas están hechos de huesos y músculos, pero sus detalles más finos hacen que éstas sean losuficientemente diferentes como para cumplir su función. La diferenciación de las extremidades, ocurre durante la embriogénesis, gracias a la acción de un grupo de genes especializados, llamados GENES HOMEÓTICOS.
Pero los genes homeóticos, no solo controlan la especialización en función y estructura de las extremidades, sino que son responsables de hechos muy tempranos del desarrollo, como es la determinacióndel eje antero-posterior en la mosca del vinagre, Drosophila melanogaster y de otros procesos que ocurren en estadios muy tardíos, como la diferenciación de las neuronas en el gusano Caenorhabditis elegans. Estos fenómenos ocurren gracias a la expresión diferencial de estos genes a lo largo del individuo, los que codifican para unas proteínas particulares que poseen en su extremo amino terminalun dominio codificado por un homeobox, llamado homeodominio.
Cabe hacer notar que no todos los genes con homeobox son genes homeóticos, ya que el homeobox es un motivo o secuencia en el DNA, mientras que "homeótico" es una descripción funcional para los genes que producen las transformaciones homeóticas.
¿Que es un homeobox? El homeobox fue descrito en 1983, como un fragmento de DNA de 180 paresde bases ordenadas en la forma de un motivo altamente conservado, esto es, una secuencia de nucleótidos en el DNA con una amplia distribución evolutiva, desde las levaduras pasando por las plantas, hasta el hombre. Esta secuencia de DNA codifica para un péptido de 60 aminoácidos de largo, denominado homeodominio que se ubica en el extremo amino terminal de la proteína. En diferentes genes conhomeobox el homeodominio es similar pero no el mismo, de hecho la comparación de sus secuencias proporciona las bases para clasificar a estos genes.
El homeodominio de 60 aminoácidos muestra una estructura de unión al DNA llamada hélice-vuelta hélice, la secuencia de unión al DNA ha sido descrita como 5'AAT 3'. El sitio de reconocimiento del DNA es la hélice 3, denominada hélice de reconocimiento, laque se ubica en el surco mayor de la doble hebra de DNA, proporcionando la mayoría de los puentes de hidrógeno que se forman con las bases del DNA.
Genes Homeóticos en Drosophila
Los primeros genes homeóticos descubiertos fueron los que controlan el desarrollo en Drosophila. Ciertas mutaciones en un gen denominado Antennapedia, alteran la identidad de varios segmentos corporales, transformandolas antenas (que normalmente están en la cabeza), en una pata. Este tipo de mutación es la denominada mutación Homeótica Fig.1.


Figura 1. A la izquierda se observa una mosca Drosophila con antenas normales a la derecha se muestra la mutación homeótica que hace que la mosca presente patas en lugar de antenas
Los genes homeóticos, normalmente son responsables de los destinos celulares duranteel desarrollo de este insecto, controlando la segmentación y la identidad de los segmentos. Las mutaciones homeóticas provocan que las estructuras que normalmente se encuentran en un segmento corporal de la mosca, sean substituidas por estructuras que normalmente se encuentran en otro segmento. Incluso se piensa que estas mutaciones no sólo inducen cambios en las estructuras, sino que todo elsegmento se desarrolla como si fuera una región diferente del cuerpo.
En Drosophila, muchos de los genes con homeobox, codifican para proteínas que se unen a DNA. Estas proteínas son reguladoras de la transcripción (síntesis de RNA mensajero DNA dependiente) involucradas en el control de la diferenciación y el desarrollo de este insecto.
Genes Homeóticos e n otros organismos
Luego que los genes...