Hox 是一個古老基因，它們存在所有動物物種中，即使是原始的水母。每種類型的生物都具有不同 Hox 的組合。果蠅有 8 個 Hox 基因，而人類有39 個。它們能決定胚胎的成長，包括頭部、腿部和其他身體部位的位置。然而，人們卻不知道 Hox 如何調控人類或其他生物體的發育。
近日，由哥倫比亞大學和西班牙國家研究委員會組成的研究團隊發現，在果蠅整個發育體內細胞中的一個調節 DNA 的小片段 vvI1+2 都很活躍，而且它受到 8 個 Hox 基因皆能調控它，進而影響果蠅的發育。該研究結果刊登於《Nature Communications》。
該研究團隊開發一種強大的演算法，來精確定位特定轉錄因子與 DNA 結合的位置，即使這些結合位點非常小且難以捕獲。在該研究中，他們聚焦於 vvI1+2 結合的 Hox 轉錄因子和 Hox 輔因子（cofactor）。然後發現，Hox 蛋白的調節取決於三種模式的組合。其一為 Hox-輔因子依賴性 DNA 結合特異性；其二為 Hox-單體（monomer）結合位點；其三是 Hox-合作蛋白陰性與陽性之間的相互作用。
此外，他們也在文昌魚直系同源體（Amphioxus orthologs）發現類似的調控作用。從此得知，上述三種機制從昆蟲到脊椎動物都是保守的。
雖然該研究發現的 Hox 基因調控發育的機制僅是冰山一角，卻是人類發育研究的一大步。「此來拋磚引玉，卻引得箇墼子」，未來相信將有更多研究能揭露胚胎發育的機制，以及它們與疾病的關係。
延伸閱讀：【探索生命講座】 胚胎發育之身體塑形參考資料：
1. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-11416-1
2. https://zuckermaninstitute.columbia.edu/biological-rosetta-stone-how-body-built
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