Hox 是一个古老基因，它们存在所有动物物种中，即使是原始的水母。每种类型的生物都具有不同 Hox 的组合。果蝇有 8 个 Hox 基因，而人类有39 个。它们能决定胚胎的成长，包括头部、腿部和其他身体部位的位置。然而，人们却不知道 Hox 如何调控人类或其他生物体的发育。
近日，由哥伦比亚大学和西班牙国家研究委员会组成的研究团队发现，在果蝇整个发育体内细胞中的一个调节 DNA 的小片段 vvI1+2 都很活跃，而且它受到 8 个 Hox 基因皆能调控它，进而影响果蝇的发育。该研究结果刊登于《Nature Communications》。
该研究团队开发一种强大的算法，来精确定位特定转录因子与 DNA 结合的位置，即使这些结合位点非常小且难以捕获。在该研究中，他们聚焦于 vvI1+2 结合的 Hox 转录因子和 Hox 辅因子（cofactor）。然后发现，Hox 蛋白的调节取决于三种模式的组合。其一为 Hox-辅因子依赖性 DNA 结合特异性；其二为 Hox-单体（monomer）结合位点；其三是 Hox-合作蛋白阴性与阳性之间的相互作用。
此外，他们也在文昌鱼直系同源体（Amphioxus orthologs）发现类似的调控作用。从此得知，上述三种机制从昆虫到脊椎动物都是保守的。
虽然该研究发现的 Hox 基因调控发育的机制仅是冰山一角，却是人类发育研究的一大步。“此来抛砖引玉，却引得个墼子”，未来相信将有更多研究能揭露胚胎发育的机制，以及它们与疾病的关系。
延伸阅读：【探索生命讲座】 胚胎发育之身体塑形参考资料：
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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