Concetti Chiave
- Le proteine Bicoid e Nanos regolano la distribuzione degli mRNA materni nell'ovocita, creando un gradiente di concentrazione specifico.
- I geni Hox, evolutivamente conservati, sono espressi in sequenza e determinano l'identità dei segmenti corporei negli organismi.
- La scoperta dei geni Hox è stata influenzata da mutanti come il bithorax, che presenta anomalie nella formazione delle ali.
- Le mutazioni omeotiche, legate ai geni Hox, alterano l'identità dei segmenti e possono causare mutazioni visibili come zampe al posto delle antenne.
- Il nome 'Bicoid' deriva da un mutante che produce larve senza testa, evidenziando l'importanza di questa proteina nello sviluppo embrionale.
Distribuzione e funzione delle proteine
Esistono mRNA materni: l’Hunchback e il Caudal distribuiti omogeneamente lungo l’ovocita. Quando la Bicoid diviene una proteina blocca la traduzione del mRNA Caudal all’estremità anteriore, la proteina Nanos blocca invece l’Hunchback all’estremità posteriore; quindi l’Hunchback e il Bicoid hanno un’alta concentrazione nell’estremità anteriore, a differenza del Nanos e del Caudal. P.S.: il nome la proteina Bicoid deriva da un mutante privo del fattore Bicoid che genera larve senza testa e con due code.
Espressione e scoperta dei geni Hox
Dopo l’espressione di questi geni, se ne esprimono molti altri in una sequenza ben precisa. Tra gli ultimi vi sono i geni Hox, che sono geni evolutivamente molto conservati tanto che degli ortologhi dei geni Hox si trovano anche nei mammiferi, dove definiscono il ruolo di ogni segmento. Furono scoperti da Lewis che si occupò di alcuni mutanti, in particolare di alcuni che presentavano due paia di ali (bithorax): in una normale drosophila nel segmento toracico T3 vi sono dei bilancieri invece, in quello mutata, vi è la ripetizione del segmento T2 a causa dell’errata interpretazione dell’identità di un segmento. Studiò poi altri mutanti come l’antennapedia che a livello della testa non ha antenne, ma zampe.
Mutazioni di questo tipo sono dette omeotiche perché riguardano la mutazione di geni omeotici Hox.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo delle proteine Bicoid e Nanos nella distribuzione degli mRNA materni?
- Cosa sono i geni Hox e perché sono importanti?
- Cosa si intende per mutazioni omeotiche nei geni Hox?
Le proteine Bicoid e Nanos svolgono un ruolo cruciale nella regolazione della traduzione degli mRNA materni. Bicoid blocca la traduzione del mRNA Caudal all'estremità anteriore, mentre Nanos inibisce l'Hunchback all'estremità posteriore, creando così un gradiente di concentrazione di queste proteine lungo l'ovocita.
I geni Hox sono geni evolutivamente conservati che definiscono il ruolo di ogni segmento negli organismi, inclusi i mammiferi. La loro scoperta è stata fondamentale per comprendere lo sviluppo degli organismi, come dimostrato dagli studi sui mutanti di Drosophila, che hanno rivelato come mutazioni in questi geni possano alterare l'identità dei segmenti.
Le mutazioni omeotiche si riferiscono a cambiamenti nei geni omeotici Hox che alterano l'identità di un segmento. Queste mutazioni possono portare a fenomeni come la presenza di due paia di ali in Drosophila, evidenziando l'importanza dei geni Hox nel corretto sviluppo morfologico degli organismi.
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