Alumnos:
Hauche Fernández Lorenzo
Luis Javier Galindo González
Néstor García Expósito
Grupo: 101
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Contenido 1.
Introducción .................................................................. ........................................................................................................................................ .............................................................................. ........ 3 a.
Descubrimento ...................................................................... ........................................................................................................................................ .................................................................. 3
b.
Características ........................................................... .............................................................................................................................. .............................................................................. ........... 3
c.
Tipos de genes Hox ............................................................... .................................................................................................................................. ................................................................... 4
2.
Evolución de los genes Hox. ................................................................. ........................................................................................................................ ....................................................... 5
3.
Mecanismos de los genes Hox............................................................. .................................................................................................................... ........................................................ 8
4.
Regulación de los genes Hox. .............................................................. ...................................................................................................................... ........................................................ 8
5.
Genes Hox en vertebrados y estructura. ......................................................... ..................................................................................................... ............................................ 9 a)
Los genes Hox en vertebrados......................................................... ................................................................................................................. ........................................................ 9
b)
Genes Hox y la evolución de la diversidad diversidad axial en vertebrados. ......................................................... ......................................................... 11
6.
Genes Hox Hox y su desarrollo desarrollo y desarrollo de las extremidades. extremidades. .......................................................... ................................................................... ......... 12
7.
Conclusión ..................................................................... ........................................................................................................................................... ............................................................................ ...... 13
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1. Introducción a. Descubrimento Genes Hox (desde una abreviatura de homeobox) son un grupo de genes relacionados que controlan el plan del cuerpo del embrión a lo largo del eje anterior-posterior (cabeza-cola). Después de que los segmentos embrionarios se han formado, las proteínas Hox determinan el tipo de estructuras (por ejemplo, patas, antenas, y las alas en moscas de la fruta o las diferentes costillas de vertebrados en los seres humanos) que se formará en un segmento dado. Estos genes han sido altamente conservados durante la evolución. Se expresan durante el desarrollo embrionario de una manera coordinada y se cree que se siguen expresando en prácticamente todos los tejidos y órganos durante la vida adulta. Los genes homeobox (Hox) fueron descubiertos a raíz de la observación de las dos mutaciones notables en la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster . En la mutación antenapedia las antenas se cambian por patas, mientras que en la mutación bithorax, la haltera (un órgano de equilibrio en el tercer segmento torácico) se transforma en parte de un ala. Estos cambios fueron descritos como transformaciones homeóticas, lo que significa un cambio de una estructura del cuerpo en otra. Sobre los años 50, ya se conocía el complejo Bithorax de Drosophila pero no se sabía exactamente su función. No fue hasta finales de siglo XX, con t écnicas moleculares más avanzadas, cuando se supo la función de estos genes y cuando se descubrieron el resto de genes de Drosophila. Posteriormente se identificaron estos genes en el resto de organismos, lo que les ha dado mucha importancia en la investigación evolutiva.
b. Características Su
producto
proteínico
es
un
factor
de
transcripción.
Se
encargan
de
la
regulación
de
la morfogénesis y diferenciación celular durante el desarrollo embrionario temprano. Son proteínas capaces de unirse a secuencias de nucleótidos específicas sobre el ADN llamados potenciadores (enhancers), donde pueden activar o reprimir los genes. La misma proteína Hox puede actuar como un represor a un gen y un activador en otro. Por ejemplo, en las moscas (Drosophila melanogaster) el producto de proteína del gen Hox Antennapedia activa los genes que especifican las estructuras del segundo segmento torácico, que contiene una pierna y un ala, y reprime los genes implicados en el ojo y la formación de la antena. Contienen un dominio de unión al ADN muy conservado (homeodominio). El segmento correspondiente de la secuencia de ADN es conocido como homeobox. Hay 2 exones. En el segundo se encuentra dicha región.
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En muchos animales, la organización de los genes Hox en el cromosoma es la misma que el orden de su expresión a lo largo del eje anterior-posterior del animal en desarrollo, y por lo tanto se dice que muestran colinealidad. Esto sugiere que los genes se activan en serie por algún proceso que es gradual (en duración o intensidad) a lo largo del eje del cuerpo, y cuya acción se extiende gradualmente a lo largo de los cromosomas. Generalmente, domina la expresión del gen situado más “posteriormente”, que inhibe la expresión de los genes “anteriores” activados previamente.
En el desarrollo de vertebrados los genes Hox se expresan durante la gastrulación en una etapa temprana, cuando el embrión genera su eje mayor del cuerpo. En un patrón que se correlaciona con la expresión espacial de los genes Hox, genes 3’ se expresan antes de 5' y según el embrión se desarrolla
progresivamente
más
genes
5’
se
van
expresando. Los genes Hox de los mamíferos son pequeños, cada uno con sólo dos exones y un intrón único que varía de menos de 200 bases a varias kilobases (Figura 3). El homeobox está siempre presente dentro el segundo exón de los genes Hox y muestra un alto grado de homología entre estos genes , especialmente dentro de los grupos parálogos . Las estructuras de los genes homeobox no Hox son más variables, con frecuencia el homeobox haciendo un puente en el sitio de splicing de un exón. Las proteínas Hox tienen una cola acídica en el extremo C –terminal y un pentámero corriente arriba del homeodominio que se une el TALE (extensión de lazo de tres aminoácido) proteínas que actúan como cofactores. El homeodominio es un motivo altamente conservado de 60 aminoácidos. La función del homeodominio se sugirió por su similitud a la secuencia de proteinas de varios procariotas reguladoras de genes que contienen un dominio de girohelice-giro de unión al ADN. El homeodominio se puede dividir en tres regiones helicoidales. La hélice 3 contacta con el surco mayor del ADN, mientras que las hélices 1 y 2 se encuentran por encima del ADN. Más contacto del homeodominio al AD N es hecho por la secuencia que procede la hélice 1, el brazo de N-terminal. La unión de cofactores Hox , (exd en Drosophila, Meis o PBX en los mamíferos ) aumenta la estabilidad de la unión de Hox al ADN
c. Tipos de genes Hox No existe una clasificación global y que sea seguida por todos pero se pueden diferenciar en:
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Genes Hox sensu estricto: son los que se encuentran ubicados espacialmente de algún cluster o
complejo
de
genes
homeóticos.
Por
ejemplo,
los
genes
homeóticos
en Drosophila
están agrupados en dos complejos situados en un mismo cromosoma, el cromosoma melanogaster están El primero de ellos es el complejo Antennapedia que regula el desarrollo de la cabeza y de los l os segmentos torácicos anteriores de la mosca adulta. El segundo es el complejo Bithorax que que incluye genes que regulan los segmentos abdominales y torácicos posteriores de la mosca adulta. El complejo Antennapedia consta de cinco c inco genes. Los genes homeóticos del complejo Bithorax son son tres.
Genes Hox sensu lato: el resto de genes con homeodominio que no se encuentran dentro de los estricto. clusters sin embargo cumplen funciones muy similares a los sensu estricto.
2. Evolución de los genes Hox. Los genes homeobox están presentes en los genomas de todos los animales que han sido mapeados hasta ahora, así como en los genomas de plantas y hongos, lo que indica que los orígenes son antiguos y preceden a antes de que divergieran estos reinos. rei nos. Los genes homeobox surgieron a partir de un gen homeobox fundador llamado ProtoANTP o Protoantennapedia el cual se ha sugerido surgió surgió hace aproximadamente 1000 millones de años, años, que por cisduplicación (duplicaciones que dan lugar a dos genes situados sobre el mismo cromosoma, uno a continuación del otro) dio lugar a dos genes, el ProtoHox y el ProtoNK. Cada uno sufrió sucesivas amplificaciones por cisduplicación dando lugar a un megacomplejo que al final se fragmentó en los tres complejos; Hox, ParaHox y NK. Este megacomplejo debió estar ya presente antes de la separación de cnidarios
y
organismos
con
simetría
bilateral.
El complejo ParaHox habría surgido de una duplicación del ProtoHox, probablemente con cuatro genes, de los que se perdería uno en el complejo ParaHox. Este cluster no habría aumentado de tamaño o incluso habría desaparecido en muchos linajes a lo largo de la evolución. Otra hipótesis señala que el complejo ProtoHox pudo ser más pequeño, con sólo dos o tres genes. El complejo Hox ha mantenido su integridad, mientras que los ParaHox y NK se han mantenido agrupados solo en algunos linajes.
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Las esponjas no tienen este cluster de genes Hox, esto nos sugiere que esta duplicación vino dada después de la divergencia del subreino parazoos (que incluyen a los poríferos o esponjas y placozoos).
Esto es otro ejemplo simple de la estructura a nivel corporal de las esponjas comparados con otros animales multicelulares. El nematodo Caenorhabditis elegans tiene un solo grupo de al menos 5 genes Hox. Amphioxus es un cordado similar a un vertebrado el cual tiene notocorda y músculos segmentados derivados de somitas pero que no han desarrollado una verdadera columna vertebral. Tiene solo un grupo Hox que contiene 10 genes Hox y esta agrupación es considerada como homóloga a un agrupamiento ancestral del cual todos los vertebrados con agrupaciones Hox derivaron.
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Dos eventos de duplicación ocurrieron en la evolución temprana en vertebrados, resultado en los cuatro agrupamientos vistos en mamíferos y pájaros. La perdida de algunos de los genes Hox en cada agrupamiento también ha ocurrido con el resultado resultado de que no todos los genes Hox Hox primordiales o ancestrales están representados en cada uno de los cuatro agrupamientos o clusters. Es interesante el ejemplo de algunos peces, como el pez zebra, en el que se ha producido una duplicación más, resultando en 7 agrupamientos o clusters. En el segundo esquema podemos observar como se ha conservado el agrupamiento de genes entre el grupo de genes HOM-C y los grupos de genes HOX. Los cuatro grupos de genes Hox que se pueden encontrar en los mamíferos se conservan desde el complejo de Drosophila Hom C en términos de secuencia de nucleótidos y la expresión colineal. Durante el desarrollo embrionario, los genes se expresan en un patrón que se correlaciona con la posición cromosómica, representado aquí por humanos y de ratón. También podemos ver que los genes más cercanos a la región 3´ se van a expresar antes que los que se encuentran en la región 5´. Actualmente, se conoce el número de genes que conforman el complejo Hox de varias especies de animales, por ejemplo, se sabe que las moscas Drosophila poseen 8 genes en su complejo Hox, y otros grupos de artrópodos de artrópodos como quelicerados y miriápodos poseen 10 genes en su complejo Hox . En algunos grupos provenientes del linaje de los vertebrados sarcopterigios, vertebrados sarcopterigios, tanto tanto el número de genes así como el número de complejos en los que se encuentran distribuidos es variable, por ejemplo, en mamíferos placentarios (como humanos y ratones), al igual que en tortugas, en tortugas, aves, aves, salamandras, salamandras, cocodrilos cocodrilos,lagartijas ,lagartijas y serpientes, serpientes, se han identificado
39
genes
Hox
distribuidos
en
4
complejos;
en
marsupiales
(comadreja)
y monotremas (ornitorrinco) (ornitorrinco) se cree que el número de genes Hox podría ser el mismo que en mamíferos placentarios, sin embargo, aún no se ha llegado a una conclusión definitiva; en ranas se han identificado 38 genes y en algunos peces algunos peces pulmonados como Protopterus annectens, se han identificado 42 genes . Esta información se resume en la siguiente tabla: Linaje Placentarios Marsupiales Monotremas Aves Cocodrilos Tortugas Serpientes Lagartijas Ranas Salamandras Cecílidos Peces pulmonados Celacantos
Especie Mus musculus Monodelphis domestica Ornithorhynchus anatinus Gallus gallus Crocodylus siamensis Pelodiscus sinensis Naja atra Anolis carolinensis Xenopus tropicalis Batrachuperus tibetanus Ichthyophis bannanicus Protopterus annectens Latimeria menadoensis
Número de genes Hox 39 genes 39 genes * 39 genes * 39 genes 39 genes 39 genes 39 genes 40 genes 38 genes 39 genes 39 genes 42 genes 42 genes
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3. Mecanismos de los genes Hox. Los numerosos casos de conservación en la función de los genes del desarrollo en animales evolutivamente muy diversos nos conducen a una nueva paradoja. Mientras los reguladores genéticos centrales del desarrollo como los genes Hox parecen estar ampliamente conservados, tanto los procesos del desarrollo como las formas y las funciones de los distintos grupos de animales son diferentes. Por lo que nos preguntamos como es posible entonces reconciliar la existencia de tanta diversidad en la forma y función de los animales con los sorprendentes hallazgos que indican que la misma base genética de construcción de los animales fue conservada estrictamente durante la evolución. El área Evo-Devo ha dilucidado que aunque los componentes genéticos que controlan el desarrollo están muy conservados, variaciones en la regulación y el funcionamiento de estos genes son suficientes como para generar un alto grado de diversidad en los procesos de desarrollo co ntrolados por estos genes. Recientemente, en varios estudios se han investigado las bases moleculares de los cambios en la función de los genes Hox durante la evolución. Estos trabajos indican que ciertas modificaciones a nivel molecular son capaces de cambiar la función de los genes Hox durante el desarrollo de distintas especies. Probablemente, cuatro mecanismos principales sean los que gobiernen la evolución de este grupo de genes: a) cambios en la expresión de los genes Hox, por ejemplo causados por una alteración o variación en la secuencia reguladora de los mismos genes Hox que activan la transcripción de los genes Hox en el embrión. b) cambios en la regulación de los genes target de Hox sin cambios en la expresión de los genes Hox. Por ejemplo debidos a un cambio en la secuencia de un gen que antes no era target de Hox y tras el cambio se convierte en un target de éste. c)
cambios en la función de las proteínas Hox a través de cambios en las secuencias codificantes de dichas proteínas.
d) cambios en la regulación postranscripcional de los genes Hox, los cuales alteran la función de las proteínas codificadas por estos genes. Así, estos cuatro mecanismos, podrían ayudar a explicar la aparición de novedades evolutivas como alas, cuernos, extremidades, mandíbulas, etc., en distintos grupos de animales Esto quiere decir que muchos genes clave para el control del desarrollo están evolutivamente conservados entre grupos de animales con una larga evolución independiente. Sin embargo el funcionamiento molecular de estos genes en distintos animales puede ser muy dif erente.
4. Regulación de los genes Hox. Los genes Hox son regulados por genes efectores, pero ellos a su vez se regulan a sí mismos por genes gap(definen las regiones del embrión) y por genes de regla par (que son un tipo de genes envueltos en el desarrollo de los segmentos embrionarios de los insectos que definen los pares de segmentos), (se definen por el efecto de una mutación en ese gen, que provoca la pérdida de la pauta de desarrollo normal en segmentos alterna) los cuales son regulados por mR NA de procedencia materna. Esto resulta en una cascada de factores transcripcionales: los factores maternos activan a los gap o a las pair-rule genes; y estos a su vez activan a los genes Hox. Luego, finalmente, los genes Hox activan a los genes efectores que provocan los segmentos en el desarrollo embrionario para la diferenciación. Página | 8
La regulación se logra vía gradientes de concentración de proteínas, llamados campos morfogenéticos que son un grupo de células capaces de responder a señales bioquímicas discretas, localizadas que conducen al desarrollo de estructuras u órganos morfológicos específicos. Por ejemplo, altas concentraciones de una proteína materna y una baja concentración de otras podrán convertirse en un conjunto específico de gaps o de par-rule genes. En moscas, la banda 2 en el embrión es activada por las proteínas maternas Bicoid y Hunchback, pero reprimidas por las proteínas gap Giant y Kruppel. Por lo tanto, la banda 2 solo se formará donde hay Bicoid y Hunchback, pero no donde hay Giant y Kruppel. Las hebras de microRNA localizadas en los clusters Hox se han mostrado que inhiben los genes Hox anteriores (fenómeno de prevalencia posterior), posiblemente mejora el patrón de expresión. En RNA no codificante (ncRNA) se ha mostrado que es abundante en agrupamientos Hox. En humanos, 231 ncRNA estarían presentes. Uno de estos, HOTAIR, se silencia en trans (que se transcribe a partir del clúster HoxC e inhibe genes tardíos HOXD) por la unión a las proteínas del grupo Polycomb (PRC2) La estructura de la cromatina es esencial para la transcripción pero esto también requiere una salida de bucle del territorio cromosómico. En los animales superiores, incluyendo los seres humanos, el ácido retinoico regula la expresión diferencial de los genes Hox a lo largo del eje anteroposterior. Los genes en los extremos 3' de grupos Hox son inducidos por el ácido retinoico que resulta en dominios de expresión que se extienden más anteriormente en el cuerpo en comparación con 5´genes Hox que no son inducidas por el ácido retinoico que resulta en dominios de expresión que permanecen más posterior.
5. Genes Hox en vertebrados y estructura. a) Los genes Hox en vertebrados Los genes Hox son una familia de genes regulatorios expresados a lo largo de eje A-P en l a mayoría de los metazoos. Debido a su papel como reguladores en la transcripción en los patrones de formación en la ontogenia son factores obvios de estudio en mecanismos de ontogenia así como la relación entre ontogenia y filogenia. Los homólogos en vertebrados del cluster bithorax / / antenapedia son los genes Hox, por lo general que se encuentra en cuatro grupos (revisado por Duboule). En el hombre, los cuatro grupos de genes HOX (A-D) son situados en distintos cromosomas, en 7p15, 17q21.2, 12q13 y 2q31. Cada grupo consta de 13 grupos parálogos de entre nueve y once miembros asignados sobre la base de la similitud de secuencias y posición relativa dentro de la agrupación. Un alto grado de homología es evidente entre los genes HOX humanos y los genes Hom-C de Drosophila, (figura 2). Por lo tanto los grupos parálogos humanos 1-8 están más estrechamente relacionados con la Antennapedia (Antp), con grupos
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Los patrones de variación y constricción c onstricción en las formulas axiales entre diferentes clases de vertebrados demuestra que la trasposición (variación entre entre taxas de vertebrados de los distintos números de segmentos segmentos que contribuyen a las regiones del eje A-P en vertebrados) ha sido un fenómeno evolutivo importante en el establecimiento y radiación de los distintos grupos de vertebrados. Los mamíferos son una clase de vertebrados con alta variabilidad morfológica. Con pocas excepciones sin embargo están constreñidos por el número fijo de siete vertebras cervicales sean ballenas o jirafas. Las aves varían entre 13 y 25. Incluso cuando el numero de vertebras precaudales en v ertebrados es casi siempre el mismo, como es el caso entre pollos y ratones la longitud relativa de regiones específicas, como las cervicales frente a la toráxica puede variar considerablemente. Los miembros de la familia de los genes Hox Hox se expresan en el eje A-P, A-P, a distintos niveles en el sistema sistema nervioso central y el mesodermo en los embriones de vertebrados. Tienen una ordenación muy específica de anterior a posterior en un orden colinear colinear con si posición relativa en el cromosoma. cromosoma. Por lo que podemos ver su papel primario en patrones embrionicos. Estudios de eliminación de expresión, y inactivación de g enes Hox en Drosophyla y raton demuestra la especificidad regional a lo largo del eje A- P en estos genes. Ejemplo al añadir acido retinoico para perturbar los patrones de expresión de los genes Hox en cria de ratón resulta con la transformación de vertebras de un tipo a otro (de cervical a torácica). Esta unión entre la expresión de estos genes y la morfología vertebral sugiere que los genes Hox pueden haber jugado un rol importante en la evolución de la variación axial. Existen dos teorías. O bien los genes Hox podrían simplemente marcar un sistema cordinado A-P con limites de expresión que no varíe con respecto a un punto fijado y seria numéricamente invariante entre especies a cada nivel axial. En este caso la variación en la morfología se alcanzaría por alteración en la respuesta de genes corriente abajo en un código Hox dado. En este modelo los dominios de expresión de un grupo de genes Hox producirían consistentemente un segmento en el plan corporal a pesar de la morfología trasposicional La otra alternativa es que la expresión de los dominios de genes Hox estén transpuestos a lo largo del axis en registro con la morfología. En este modelo una combinación de genes Hox que se expresa en el mismo segmento resulta en la identidad morfológica de la vertebra resultante. El fenómeno primario de evolución de la formula axial seria una alteración en la expresión (corriente arriba) de reguladores de los clusters Hox. No se ha logrado distinguir cual modelo es el correcto. Estudios de expresión en vertebrados. Los estudios de expresión en vertebrados se realizan mediante inmunohistoquímica con ribosondas. Estas ribosondas poseen insertos de genes Hox complementarias marcadas. Fueron revelados por inmunohistoquimica al utilizar anticuerpos específicos marcados. Existen 4 clusters principales de genes Hox, el Hoxa, Hoxb, Hoxc y Hoxd que se creen que son producto de dos dublicaciones secuenciales de un único cluster. Dentro de cada uno de estos cluster hay genes que son homologos a un gen en otro cluster. Estos se conocen como parálogos y estos parálogos son los que se estudian. Estas ribosondas poseen insertos de genes Hox complementarias marcadas. Fueron revelados por inmunohistoquímica al utilizar anticuerpos específicos marcados. Existen 4 clusters principales de genes Hox, el Hoxa, Hoxb, Hoxc y Hoxd que se creen que son producto de dos duplicaciones secuenciales de un único cluster. Dentro de cada uno de estos cluster hay genes que son homólogos a un gen en otro cluster. Estos se conocen como parálogos y estos parálogos son los que se estudian. Entonces se estudiaron las regiones de expresión a lo largo del eje axial en los que se expresaban cada uno de estos de genes. Apreciamos como cada grupo de parálogos se encargan de la expresión de un segmento determinado. Y la variación de cuales eran estos segmentos si era en pollo o en ratón.
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Primera imagen es una hibridación in sito para miembros del parálogo 9 en los que esta Hoxa-9, Hoxb-9, Hoxc-9 y Hoxd-9 para pollo y ratón. Tiene el límite en la última vertebra vertebra torácica.
Paralogo 10. Con limite en la última vertebra lumbar en pollo y en la primera sacral en ratón
b) Genes Hox y la evolución de la diversidad axial en vertebrados. Todo el juego de genes Hox parecen que han estado presentes en el antecesor común de los tetrápodos y peces modernos. Este animal ancestral carecía de las distintivas regiones axiales presentes en tetrápodos, pero es virtualmente seguro seguro que sus genes Hox se expresaban expresaban en una progresión linear A-P. Estos patrones de expresión probablemente sirvieron para definir unidades que subsecuentemente se han convertido en regiones especializadas. Es decir diversos caminos morfológicos en peces y tetrápodos. Una evidencia importante fue encontrada en el parálogo Hox-9. La expresión de Hoxd-9 es anómala y se sale de rumbo con respecto a la expresión de los otros genes que pertenecen a éste parálogo. Hoxa-9, Hoxb-9 y Hoxc-9 están asociadas con la transición de vertebras torácicas a lumbares, sin embargo Hoxd-9 esta anclada a la transición presacral-sacral en los ratónes y pollos estudiados. Recordando que basándonos en evidencia fósil l a ventaja de una pelis anclada a la columna fue una transición grande entre antecesores de tetrápodos anfibios y los tetrápodos actuales. Por lo que es de pensansar que el cambio de Hoxd-9 lejos de sus otros parálogos puede ser el resultado de una transición evolucionaria de peces a tetrápodos. El paralogo Hox-9 parece haber sido influente en el la transición evolutiva de de la trancision tórax-lumbar tórax-lumbar desde un tronco similar al anfibio más uniforme. Esta hipótesis sugiere que la generación de nuevas relaciones de expresión de genes por la transposición de los límites de expresión podría resultar en la generación de nuevas regiones morfológicas, así como los cambios posicionales en regiones pre-existentes. Representación esquemática de la variación hallada en l os distintos niveles de transición cervical -torácica en el gen Hoxc-6 lo que demuestra la variación que puede haber para un mismo gen en distintas especies.
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6. Genes Hox y su desarrollo y desarrollo de las extremidades. Los genes Hox definen los patrones de desarrollo de las extremidades de vertebrados. En el pollo, al menos 23 Hox genes se expresan durante el desarrollo de las extremidades, con Hoxa9 expresado en la parte proximal de las extremidades donde desarrollan el húmero o el fémur. Hoxa9, Hoxa10 y HOXA11 se expresan en la extremidad anterior, donde desarrollan el radio y el cúbito (o de la tibia y el peroné). Hoxa9 a HOXA13 se expresan en la muñeca (o tobillo) y los dígitos. Se encontró un patrón similar de expresión para los genes Hoxd mientras que la expresión de la agrupación Hoxc era más compleja. Estas observaciones ilustran que redes complicadas de expresión de genes están implicados en el desarrollo de ó rganos, y sugieren que la redundancia funcional entre los genes Hox puede enmascarar lo s efectos de la disminución en la expresión o las mutaciones en los genes Hox individuales. Sin embargo, una serie de anomalías en la formación de extremidades humanas han sido ligadas a genes Hox específicos. Los genes Hox están también involucrados en la formación y desarrollo de extremidades. Es interesante ver como estos genes actúan una vez el organismo ya está desarrollado (ya han cumplido su función teorica), para esto un organismo interesante son los anfibios urodelos que tienen la extraordinaria capacidad de regenerar a la perfección extremidades después de perderlas. Entre ellos el más interesante y estudiado es el Axolote (Ambystoma mexicanum). Se estudiaron dos genes Hox del cluster cl uster A que se vieron presentaban gran nivel de actividad en Hoxa-13 y el Hoxa-9. Se reportó que ambos genes se reexpresaban en etapas tempranas en la cascada de regeneración entre los primeros marcadores moleculares para la diferenciación de las células del muñon en una nueva extremidad. Para el estudio se amputaron los miembros de los animales, luego se aislaron los ARN y crearon librería de cDNA de las cuales aislaron los genes Hox deseados (Hoxa-13 y Hoxa-9), a continuación se c rearon sondas marcadas de RNA y siguieron los pasos antes nombrados para la realización de una hibridación in situ de los muñones de axolote en distintas etapas de regeneración. L a expresión de los genes fue visualizada por marcadores inmunohistoquimicos y los niveles de expresión cuantificados por northern.
Se aprecia como Hoxa-9 se expresa temprano en el desarrollo de la extremidad y se sigue detectando hasta el desarrollo oseo y de la mano. La expresión de Hoxa-13 se detecta más tarde y en células más restingidas distales que en Hoxa-9. Sus mayores niveles de expresión quedan restringidos a etapas mas ta rdias.
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Hoxa-13 ha sido apreciado en el desarrollo de extremidades de ratón. Por lo que se abre un posible campo de interés. Si este gen se expresa en etapas tempranas del desarrollo de extremidades tal vez el estudio de este gen Hox y otros que puedan descubrirse puedan servir para regeneración de extremidades perdidas en mamíferos al reactivarlos. Aunque teóricamente posible esto aun es ciencia ficción.
7. Conclusión Es muy claro que estos genes han tenido bastante éxito a lo largo de la evolución y de ahí que se hayan conservado y que estén presentes en tantos organismos hoy en día. Mediante su estudio se podrían intentar establecer relaciones filogenéticas y ayudar a esclarecer, en cierto modo, cuáles han sido los pasos de la evolución. Los intentos por comprender el papel de los genes Hox tanto en el desarrollo normal como el anormal se verá reforzada por la identificación de sus reguladores de corriente arriba y los genes diana corriente abajo. Además todavía queda mucho por investigar y conocer sobre el papel de los genes Hox sobre el proceso de desarrollo embrionario en la mayoría de los grupos animales.
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