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ホメオボックスとは?

ほめおぼっくす

ホメオボックスとは、体の形態形成を制御する転写因子コードする遺伝子に共通して見られる約180塩基対の保存された塩基配列です。

ホメオボックス(英: Homeobox)は、発生過程における体の前後軸の決定や器官の位置情報を制御する転写因子(ホメオドメインタンパク質)をコードする遺伝子群に共通して存在する、約180塩基対の高度に保存された塩基配列です。この配列から作られる約60アミノ酸のタンパク質領域をホメオドメインと呼び、DNAに直接結合して標的遺伝子の発現を調節します。

ホメオボックスをもつ遺伝子群のうち特に重要なのがHox遺伝子です。Hox遺伝子群は染色体上に一列に並んでおり、その並び順が体の前後軸の位置情報と対応しているという「共線性」が知られています。例えばショウジョウバエでは、Hox遺伝子の変異によって触角が脚に変わるなどの劇的なホメオティック変換が生じることが古くから観察されていました。

驚くべきことに、ホメオボックスの配列は昆虫・線虫・脊椎動物など広く異なる動物群にわたって高度に保存されており、これは約5億年以上前に共通祖先に存在した遺伝子が進化を通じて引き継がれてきたことを意味します。ヒトのHox遺伝子群は4つのクラスター(HOXA〜HOXD)に39個が存在し、四肢や脊椎の発生を制御しています。

ホメオボックスの発見は進化発生生物学(エボデボ)という分野の基礎となり、異なる動物の体制が共通の分子機構によって制御されているという考え方を確立しました。

使い方・例文

大学の分子生物学・発生生物学の授業でHox遺伝子の話題として登場します。「ショウジョウバエの触角が脚になるアンテナペディア突然変異」を説明するときにも使われます。

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