Kdyby se volil nejúžasnější objev vývojové biologie dvacátého století, nejspíš by zvítězily HOX geny. To jsou momentálně s přehledem nejslavnější regulační geny. Kódují jistý typ transkripčních faktorů, které řídí základní rozvržení těla během zárodečného vývoje živočichů. Každý HOX gen obsahuje homeobox, vysoce konzervovaný úsek přibližně 180 bází, jenž kóduje homeodoménu – část výsledného proteinu dlouhou pochopitelně 60 aminokyselin.
Právě homeodoménami se tyto transkripční faktory váží na regulační místa jinde po DNA. Ovládají tak kaskády dalších genů, které vyrábějí příslušnou část těla zvířete. Jako klíčové regulační faktory jsou neustále ve středu pozornosti vývojových biologů.
Typickým příkladem tvora se zmutovaným HOX genem jsou proslulé octomilky, co mají na hlavě další pár nohou namísto tykadel. HOX geny během vývoje živočišných embryí řídí utváření jejich těla podle předo-zadní osy (anterior-posterior axial patterning). Je nanejvýš pozoruhodné a původně určitě neočekávané, že HOX geny jsou na chromozomech uspořádány ve shlucích a v nich jsou seřazeni tak, jak se podílejí na stavbě těla podél předo-zadní osy. Jako kuličky na provázku, nejprve geny pro začátek těla pak pro prostředek a nakonec geny pro jeho konec. Celému se tomu říká HOX komplex a až donedávna se mělo za to, že je univerzální mezi všemi liniemi živočichů.
Zcela nová studie uveřejněná počátkem května v časopisu Current Biology oproti původním představám dokládá, že žahavci nic jako HOX komplex nemají. Tým badatelů vedeným Kaiem Kammem z Tierärztliche Hochschule, Hannover, v tomto ohledu důkladně prostudoval sasanku rodu Nematostella a hydromedůzu rodu Eleutheria. Přesto že oba uvedené druhy geny typu HOX mají, nevytvářejí na svých chromozómech HOX komplexy. Až na případy zdvojených genů nejsou vzájemně spojené a někdy bývají doslova obklopeny záplavou jiných typů genů. I jejich exprese, čili výroba příslušných transkripčních produktů se svým uspořádáním od klasického HOX komplexu liší.
Jde o zásadní zjištění. Znamená to, že se linie žahavců (Cnidaria) oddělila od předků skupiny Bilateria dříve, než evoluce vytvořila HOX komplex. Díky tomu nám teď žahavci mohou poskytnout zajímavé informace o tom, jak HOX komplex vlastně vznikal. Extrémně zajímavé bude i detailněji se podívat jak prostorově izolované HOX geny vytvářejí tu nepřehlédnutelnou druhovou a morfologickou diverzitu mezi žahavci. Voda je obdivuhodných žahavců plná, oproti původním očekáváním ale HOX komplex k jejich složitému zárodečnému vývoji není potřeba. Stačí jednotlivé HOX geny, občas duplikované po oddělení linie žahavců od linie Bilateria. Žahavci jsou přitom opravdu důkladně pestrá sebranka. Celosvětově zahrnují přes 10 000 druhů, od mikroskopických solitérních polypů, až po ohromné čtyřicetimetrové trubýše.
Pramen: Current Biology 16: 920-926