Hox遺伝子

ホメオボックス遺伝子のサブセットであるHox 遺伝子は、動物の頭尾軸に沿った胚の体制の領域を指定する関連遺伝子のグループです。 Hoxタンパク質は「位置」の特性をコード化して指定し、体の正しい場所に正しい構造が形成されるようにします。 たとえば、昆虫の Hox 遺伝子は、どの付属肢が体節に形成されるかを指定します (たとえば、ショウジョウバエの脚、触角、羽)。また、脊椎動物の Hox 遺伝子は、形成される脊椎の種類と形状を指定します。 体節動物では、Hox タンパク質は体節または位置のアイデンティティーを付与しますが、実際の体節自体は形成しません。

繊毛幼虫の Hox 遺伝子に関する研究では、この遺伝子は将来の成虫組織でのみ発現することが示されています。徐々に変態する幼虫では、Hox 遺伝子は幼虫体の組織、通常は体幹領域で活性化され、変態を通じて維持されます。完全変態する幼虫では、Hox 遺伝子は主に幼若な原基で発現し、一過性幼虫組織には存在しません。半索動物種Schizocardium californicumの幼虫とヒモムシ綱の pilidium 幼虫はHox 遺伝子を発現しません。^{[1] [2]}

Hox 遺伝子は、俳優が次にどのシーンを演じるべきかを指示する劇監督の役割にたとえることができます。劇監督がシーンを間違った順序で指示すると、劇全体が間違った順序で上演されます。同様に、Hox 遺伝子の変異により、体の部分や手足が体の間違った場所に配置されてしまうことがあります。劇監督と同様に、Hox 遺伝子は劇中では機能せず、手足の形成にも関与しません。

各 Hox 遺伝子のタンパク質産物は転写因子です。各 Hox 遺伝子には、ホメオボックスと呼ばれるよく保存された DNA配列が含まれており、「Hox」という用語はもともとこの配列の短縮形でした。しかし、現在では Hox という用語はホメオボックスと同じ意味ではなくなっています。これは、Hox 遺伝子がホメオボックス配列を持つ唯一の遺伝子ではないためです。たとえば、ヒトには 200 を超えるホメオボックス遺伝子があり、そのうち 39 が Hox 遺伝子です。^{[3] [4]したがって、Hox 遺伝子はホメオボックス転写因子遺伝子のサブセットです。多くの動物では、}染色体上の Hox 遺伝子の構成は、発達中の動物の前後軸に沿った発現の順序と同じであり、したがって共線性を示すと言われています。^{[5] [6]}体内の間違った場所でのHox遺伝子産物の産生は化生と関連しており、腫瘍性疾患の素因となる。例えば、バレット食道はHoxコーディングの変化の結果であり、食道癌の前駆症状である。^[7]

Hox 遺伝子の産物は Hox タンパク質です。Hox タンパク質は転写因子のサブセットで、DNA 上の特定のヌクレオチド配列 (エンハンサーと呼ばれる) に結合して、他の何百もの遺伝子を活性化または抑制するタンパク質です。同じ Hox タンパク質が、ある遺伝子ではリプレッサーとして、別の遺伝子ではアクチベーターとして作用することがあります。Hox タンパク質の DNA への結合能力は、ホメオドメインと呼ばれるタンパク質の一部によって付与されます。ホメオドメインは、60アミノ酸長の DNA 結合ドメインです (対応する 180塩基対のDNA 配列であるホメオボックスによってエンコードされます)。このアミノ酸配列は、「ヘリックス ターン ヘリックス」(つまり、ホメオドメイン フォールド) モチーフに折り畳まれ、3 番目のヘリックスによって安定化されます。コンセンサスポリペプチド鎖を以下に示します。 ^[8] Hox タンパク質は、非常に異なるタイプのホメオボックス遺伝子によってエンコードされた PBC タンパク質や Meis タンパク質などの補因子と連携して作用することがよくあります。^[9]

            ヘリックス 1 ヘリックス 2 ヘリックス 3/4
         ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
RRRKRTAYTRYQLLELEKEFLFNRYLTRRRRIELAHSLNLTERHIKIWFQNRRMKWKKEN
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....| ....|....|
         10 20 30 40 50 60

ホメオボックス遺伝子、そしてホメオドメインタンパク質モチーフは、ほとんどの真核生物に見られます。ホメオボックス遺伝子のサブセットであるHox遺伝子は、動物界または後生動物界での進化のより最近に出現しました。動物界では、Hox遺伝子は左右相称動物^[10]（頭尾が明確な動物）全体に存在し、イソギンチャクなどの刺胞動物でも見つかっています。^[11]これは、Hox遺伝子が5億5千万年以上前に出現したことを意味します。左右相称動物では、Hox遺伝子は遺伝子クラスターに配置されていることがよくありますが、染色体再編成によって遺伝子が分離された例外も多数あります。^[12] Hoxタンパク質間のホメオドメイン配列を比較すると、種内よりも種間の類似性が高いことがよくあります。この観察から、動物の進化の初期段階でHox遺伝子クラスターが単一のHox遺伝子から直列重複とそれに続く分岐を経て進化し、少なくとも7つの異なるHox遺伝子を含むプロトタイプのHox遺伝子クラスターがすべての左右相称動物の共通祖先に存在していたという結論が導かれた。^{[10] [13]}

ほとんどの左右相称動物では、Hox遺伝子は胚の頭尾軸に沿って交互に発現しており、位置を指定する役割は共有された古代の特徴であることを示唆している。^[14] Hoxタンパク質の機能的保存性は、ハエが自身のHoxタンパク質の代わりにニワトリのHoxタンパク質を使用してかなりの程度機能できるという事実によって実証できる。^[15]そのため、 5億5千万年以上前に生息していた最後の共通祖先を持っているにもかかわらず、 ^[16]同じHox遺伝子のニワトリとハエのバージョンは、ハエの同じ下流遺伝子を標的にするのに十分類似している。

キイロショウジョウバエは、体制の生成と進化を理解するための重要なモデルです。ハエで解明された Hox 遺伝子の機能とロジックの一般原理は、人間を含むすべての左右相称動物に当てはまります。すべての昆虫と同様に、キイロショウジョウバエには 8 つの Hox 遺伝子があります。これらは 2 つの複合体にまとめられており、どちらも 3 番染色体上にあります。 Antennapedia 複合体 ( Antp遺伝子と混同しないでください) は、 labial ( lab )、 proboscipedia ( pb )、 deformationd ( Dfd )、 sex combs Reduced ( Scr )、 Antennapedia ( Antp ) の 5 つの遺伝子で構成されています。 Ultrabithorax 遺伝子にちなんで名付けられた Bithorax 複合体は、残りの 3 つの遺伝子 Ultrabithorax ( Ubx )、 abdominal-A ( abd-A )、 abdominal-B ( abd-B ) で構成されています。

ラボ遺伝子は最も前方に発現する遺伝子である。この遺伝子は頭部、主に介在節（触角と下顎の間の付属器のない節）および中腸で発現する。ラボ遺伝子の機能喪失は、ショウジョウバエの胚が体外側で最初に発達する口と頭部の構造を内部化できないこと（頭部退縮と呼ばれるプロセス）につながる。頭部退縮が失敗すると、唾液腺と咽頭が破壊されるか消失する。ラボ遺伝子は当初、唇付属器を破壊することからそのように名付けられたが、ラボ遺伝子は唇節では発現せず、唇付属器表現型は頭部退縮の失敗に起因する広範な混乱の結果である可能性が高い。^[17]

pb遺伝子は唇鬚と上顎鬚の形成に関与している。いくつかの証拠はpbがScrと相互作用することを示す。^[18]

Dfd遺伝子は、幼虫の頭部の上顎節と下顎節の形成に関与している。^[19] Dfdの変異表現型は、labialのものと類似している。胚におけるDfdの機能喪失は、頭部退縮の失敗（labial遺伝子を参照）につながり、幼虫の頭部構造が失われる。成虫における変異は、頭部の一部の欠失または頭部から胸部への変化を伴う。^[17]

Scr遺伝子はショウジョウバエの胚と成虫の頭部と胸部の発達に関与している。^[20]

胸部第 2 節 (T2) では、一対の脚と一対の羽が発達します。Antp遺伝子は、脚の形成を促進し、羽の形成を可能にする (ただし直接活性化するわけではありません) ことで、このアイデンティティを指定します。染色体逆位によって引き起こされる優性Antp変異により、触角成虫原基でAntpが発現し、その結果、原基は触角を形成する代わりに脚を形成し、ハエの頭から脚が出てくることになります。^{[引用が必要]}

3 番目の胸節、つまり T3 には、一対の脚と一対の托半身 (飛行中のバランスをとる役割を果たす、非常に縮んだ羽) がある。Ubxは主に羽形成に関与する遺伝子を抑制することで T3 のパターンを形成する。羽根は互いにしっかりと接着する 2 層の細胞で構成され、複数の羽脈から栄養が供給される。Ubxが抑制する多くの遺伝子の 1 つに、細胞間接着に関与するタンパク質を活性化する blistered と、羽脈の配置をパターン化する spalt がある。Ubxの機能喪失変異体では、Ubx はもはや羽遺伝子を抑制せず、托半身が 2 組目の羽として発達し、有名な 4 枚羽のハエが誕生する。Ubxが第2胸部節で誤って発現すると、例えば「Cbx」エンハンサー変異を持つハエで発生し、羽の遺伝子が抑制され、羽が托卵羽として発達し、4つの托卵羽を持つハエとなる。 ^[21]

ショウジョウバエでは、abd-A は腹部のほとんどの部分、すなわち腹部第 1 節 (A1) から A8 まで発現している。abd -Aの発現は、腹部のほとんどの節のアイデンティティを指定するために必要である。昆虫におけるabd-Aの主な機能は、四肢形成を抑制することである。abd -A機能喪失変異体では、腹部の節 A2 から A8 が A1 に似たアイデンティティに変化する。abd -A が胚全体で異所的に発現すると、A4 より前方のすべての節が A4 に似た腹部アイデンティティに変化する。^[17] abd-A 遺伝子は、 外胚葉におけるクチクラ生成のパターンや中胚葉における筋肉生成のパターンにも影響を及ぼす。^[18]

遺伝子abd-Bは、調節タンパク質と形態形成タンパク質の2つの異なる形で転写される。調節abd-Bは、ショウジョウバエの腹部の第8節と第9節の胚の腹側表皮構造を抑制する。調節タンパク質と形態形成タンパク質の両方が尾節の発達に関与している。^[18]

配列類似性が高いタンパク質は、一般に機能類似性も高いと想定されます。つまり、同一のホメオドメインを持つ Hox タンパク質は、同一の DNA 結合特性を持つと想定されます (追加の配列が DNA 結合に影響を与えることがわかっている場合を除く)。 機能的に最も類似している可能性が高い 2 つの異なる種の間でタンパク質セットを識別するために、分類スキームが使用されます。 Hox タンパク質には、系統推定ベース、シンテニー ベース、および配列類似性ベースの 3 つの異なる分類スキームが存在します。^[22] 3 つの分類スキームは、体軸の中央で発現する Hox タンパク質 ( Hox6-8とAntp、Ubxとabd-A ) に関して矛盾する情報を提供します。 組み合わせたアプローチでは、異なる種の系統推定ベースの情報を使用し、タンパク質配列タイプを種の系統樹上にプロットしました。このアプローチにより、祖先の形態を最もよく表すタンパク質（Hox7とAntp）と、新しい派生バージョン（または祖先で失われ、現在多くの種で失われている）を表すタンパク質が特定されました。^[23]

Hox 遺伝子は、発生遺伝子階層内の多くのレベルで作用します。「実行」レベ​​ルでは、Hox 遺伝子は遺伝子を制御し、その遺伝子は他の遺伝子の大規模なネットワーク (付属器を形成する遺伝子経路など) を制御します。また、Hox 遺伝子は、階層の最下部で作用して最終的に各セグメントの組織、構造、器官を形成する、いわゆるリアライザー遺伝子またはエフェクター遺伝子を直接制御します。セグメント化には、形態形成 (前駆細胞から最終特殊細胞への分化)、同様の運命を持つ細胞グループの密接な関連、プログラムされた細胞死による構造とセグメント境界の形成、細胞が最初に生まれた場所から最終的に機能する場所への細胞の移動などのプロセスが含まれます。したがって、Hox 遺伝子のターゲット遺伝子が細胞分裂、細胞接着、アポトーシス、細胞移動を促進することは驚くべきことではありません。^[5]

ホメオドメインタンパク質が結合する DNA 配列には、ヌクレオチド配列 TAAT が含まれており、5'末端の T が結合に最も重要です。^[28]この配列は、ホメオドメインによって認識されるほぼすべての部位で保存されており、DNA 結合部位などの場所を区別していると考えられます。この最初の配列に続く塩基対は、同様の認識部位を持つホメオドメインタンパク質を区別するために使用されます。たとえば、TAAT 配列に続くヌクレオチドは、ホメオドメインタンパク質の位置 9 のアミノ酸によって認識されます。母体タンパク質 Bicoid では、この位置はリジンで占められており、リジンはヌクレオチドグアニンを認識して結合します。Antennapedia では、この位置はグルタミンで占められており、グルタミンはアデニンを認識して結合します。Bicoid のリジンをグルタミンに置き換えると、結果として得られるタンパク質は Antennapedia 結合エンハンサー部位を認識するようになります。^{[29] [30]}

しかし、ホメオドメインを含む転写因子はすべて、本質的に同じ DNA 配列に結合する。Hox タンパク質のホメオドメインが結合する配列はわずか 6 ヌクレオチド長で、このような短い配列はゲノム全体でランダムに多数存在し、実際の機能部位の数をはるかに上回る。特に、誤って発現すると形態に劇的な変化をもたらす Hox タンパク質の場合、すべての転写因子が同じ配列に結合するのに、各転写因子がどのようにしてこのように特異的で異なる結果を生み出すことができるのかという疑問が生じる。Hox タンパク質に DNA 配列特異性を高めるメカニズムの 1 つは、タンパク質補因子に結合することである。そのような Hox 補因子の 2 つは、Extradenticle (Exd) と Homothorax (Hth) である。Exd と Hth は Hox タンパク質に結合し、Hox タンパク質の特異性を高める構造変化を引き起こすと思われる。^[31]

Hox 遺伝子が実現遺伝子を制御するのと同様に、Hox 遺伝子は他の遺伝子によって制御されます。ショウジョウバエや一部の昆虫 (ほとんどの動物ではない) では、Hox 遺伝子はギャップ遺伝子とペアルール遺伝子によって制御され、ギャップ遺伝子とペアルール遺伝子は母親から供給されるmRNAによって制御されます。これにより、転写因子カスケードが発生します。母親の因子がギャップ遺伝子またはペアルール遺伝子を活性化し、ギャップ遺伝子とペアルール遺伝子が Hox 遺伝子を活性化し、最後に Hox 遺伝子が実現遺伝子を活性化して、発生中の胚の分節を分化させます。

調節は、形態形成場と呼ばれるタンパク質濃度勾配によって行われます。たとえば、ある母性タンパク質の濃度が高く、他のタンパク質の濃度が低いと、特定のギャップ遺伝子またはペアルール遺伝子のセットがオンになります。ハエでは、胚のストライプ2は母性タンパク質のBicoidとHunchbackによって活性化されますが、ギャップタンパク質のGiantとKruppelによって抑制されます。したがって、ストライプ2はBicoidとHunchbackがある場所にのみ形成され、GiantとKruppelがある場所には形成されません。 ^[32]

Hoxクラスターに位置するマイクロRNA鎖は、より前方のhox遺伝子を阻害することが示されており（「後方優勢現象」）、おそらくその発現パターンをより微調整するためであると考えられる。^[33]

非コードRNA（ncRNA）はHoxクラスターに豊富に存在することが示されています。ヒトでは231個のncRNAが存在する可能性があります。これらのうちの1つであるHOTAIRは、ポリコームグループタンパク質（PRC2）に結合してトランスサイレンシングします（HOXCクラスターから転写され、後期HOXD遺伝子を阻害します）。^[34]

クロマチン構造は転写に必須であるが、染色体領域から外れるためにはクラスターも必要である。^[35]

ヒトを含む高等動物では、レチノイン酸がHox遺伝子の前後軸に沿った差次的発現を制御している。^[36] Hoxクラスターの3'末端の遺伝子はレチノイン酸によって誘導され、その結果、発現ドメインが体内でより前方に広がる。一方、レチノイン酸によって誘導されない5' Hox遺伝子は、発現ドメインがより後方に留まる。

定量PCRは共線性に関していくつかの傾向を示しています。システムは平衡状態にあり、転写産物の総数は線形関係に従って存在する遺伝子の数に依存します。^[37]

一部の生物、特に脊椎動物では、さまざまな Hox 遺伝子が染色体上でグループまたはクラスターとして互いに非常に近い位置にあります。染色体上の遺伝子の順序は、発達中の胚における遺伝子の発現と同じで、最初の遺伝子は発達中の生物の前端で発現します。この共線性の理由はまだ完全には解明されていませんが、遺伝子クラスターに沿ってクロマチンが徐々に解かれることで、Hox 遺伝子が時間順に活性化されることに関係している可能性があります。

Hox 遺伝子は、その機能が破壊されたときに生じるホメオティック表現型にちなんで名付けられ、1 つの節が別の節のアイデンティティを持って発達する (たとえば、触角があるべき場所に脚がある)。異なる門の Hox 遺伝子には異なる名前が付けられており、命名法に関する混乱を招いている。ショウジョウバエの Hox 遺伝子の補完は、アンテナペディア複合体とビソラックス複合体の 2 つのクラスターで構成されており、歴史的にはこれらを合わせて HOM-C (Homeotic Complex) と呼ばれていた。歴史的には HOM-C 遺伝子はショウジョウバエの相同遺伝子を指し、Hox 遺伝子は脊椎動物の相同遺伝子を指していたが、この区別はもはや行われておらず、HOM-C 遺伝子と Hox 遺伝子の両方が Hox 遺伝子と呼ばれている。^{[引用が必要]}

マウスとヒトは4つのクラスターに39個のHox遺伝子を持っている：^{[38] [39]}

脊椎動物の祖先は単一のHox遺伝子クラスターを持っていたが^{[40] [41] [要出典]、脊椎動物の進化の初期に}全ゲノム重複によって（2回）複製され、4つのHox遺伝子クラスター（Hoxa、Hoxb、Hoxc、Hoxd）が生じた。これらの重複がヤツメウナギとヌタウナギが他の脊椎動物から分岐する前か後かは現在のところ不明である。^[42]ほとんどの四肢動物は4つのHOXクラスターを持っているが、ゼブラフィッシュやメダカを含むほとんどの硬骨魚類は、進化の歴史の中で発生した追加のゲノム重複により、7つまたは8つのHox遺伝子クラスターを持っている。 ^{[43] [38]}ゼブラフィッシュでは、8つのHox遺伝子クラスターの1つ（Hoxdクラスター）がすべてのタンパク質コード遺伝子を失っており、単一のマイクロRNA遺伝子だけが元のクラスターの位置を示している。^[44]サケなどの一部の硬骨魚類では、さらに最近ゲノム重複が起こり、7つまたは8つのHox遺伝子クラスターが2倍になり、少なくとも13のクラスターが形成されました。 ^[45]別の硬骨魚類である淡水チョウチョウウオでは、HOX遺伝子クラスターが大幅に減少し、5つのクラスターしか存在しません。^[46]

脊椎動物の体は昆虫と同じようには分節されておらず、平均してはるかに複雑で、昆虫に比べて体の構造に多くの基盤が備わっている。HOX遺伝子は、脊椎や肋骨を形成する体節、背部の皮膚の真皮、背中の骨格筋、体壁や四肢の骨格筋など、体内の多くの重要な構造の調節と発達を制御している。HOX遺伝子は、体節細胞をより具体的なアイデンティティに分化させ、体の場所に応じて異なる発達をするように指示する。^{[47]脊椎動物と}無脊椎動物の大きな違いは、HOX遺伝子の位置と階層化である。発生の基本的なメカニズムは、魚類から哺乳類まで脊椎動物間で強く保存されている。

HOX遺伝子は非常に高度に保存されているため、ほとんどの研究はマウスなどのはるかに単純なモデル生物で行われてきました。特に、マウスとショウジョウバエを比較したときに注目された大きな違いの1つは、ゲノム内のHOX遺伝子の位置と階層化に関係しています。脊椎動物には、最も高度に保存された遺伝子の1つであるハエの遺伝子と相同なHOX遺伝子がありますが、位置が異なります。たとえば、マウスの体節の5'側には、無脊椎動物と比較して多くのHOX遺伝子があります。^[48]これらの遺伝子は尾での発現に対応しており、ハエにはすべての脊椎動物が持っている尾に似たものはないため、これは理にかなっています。さらに、ほとんどの脊椎動物では、4本の別々の染色体上に4つの別々の密集した遺伝子アレイ（A〜D）に分離された39のメンバーがありますが、ショウジョウバエのHOX遺伝子は合計8つです。^[49]クラスターははるかに冗長性が高く、突然変異を生成する可能性が低くなります。ハエでは、1つの遺伝子が突然変異し、飛ぶために不可欠なものであるハルテールが翼に変化したり、触角が脚に変化したりする可能性があります。マウスでは、同様の完全な変化を得るには、2〜4個の遺伝子を同時に除去する必要があります。一部の研究者は、脊椎動物のHOXクラスタープランの冗長性と無脊椎動物のHOXクラスターと比較してより制約されているため、脊椎動物のHOXクラスターの進化可能性は、何らかの構造的または機能的な理由により、無脊椎動物の対応するものよりもはるかに低いと考えています。^[50]この急速な進化は、無脊椎動物が適応放散と突然変異のより劇的なエピソードを経験したことに一部起因しています。20を超える主要な無脊椎動物の系統は、突然変異率の高さもあって、体の組織が根本的に異なり、正式に異なる門として分類されるようになりました。^{[51]ほとんどの場合、}表現型の変化を起こすには、 すべてのパラログ遺伝子をノックアウトする必要があります。これは、脊椎動物でホメオティック突然変異がめったに見られない理由の1つでもあります。

マウスの胚では、動物の尾の部分にある遺伝子の 1 つである HOX10 遺伝子が活性化されると、「肋骨形成」システムがオフになります。遺伝子は、肋骨が成長しない腰椎ではアクティブで、肋骨が形成される背中の中央では不活性です。HOX10 パラログが実験的に不活性化されると、腰椎に肋骨が成長します。^[52]この研究は、すべての動物におけるこれらの変異の進化的探索を促しました。その一例は、トカゲとヘビです。ヘビでは、HOX10 遺伝子はこのように肋骨をブロックする能力を失っています。^[53]

Branchiostoma floridaeなどのナメクジウオは、 AmphiHox1からAmphiHox15として知られる15個の遺伝子を持つ単一のHoxクラスターを持っています。^[54]

回虫であるCaenorhabditis elegansのゲノムには 6 つの Hox 遺伝子が分散しています。^{[10] : 図。 3}刺胞動物門に属するHydraとNematostella vectensis は、いくつかの Hox/ParaHox 様のホメオボックス遺伝子を持っています。^{[55] [11]}

Hox遺伝子の発現は腕足動物^[56] 、環形動物^[57]、および軟体動物群^[58]でも研究されている。

Hox 遺伝子は、その突然変異がホメオティック変換を引き起こすことからそのように名付けられました。ホメオティック変換は、1894 年にウィリアム ベイトソンによって初めて特定され、研究され、「ホメオシス」という用語が生まれました。メンデルの遺伝原理が再発見された後、ベイトソンらは、花器官や動物の骨格におけるホメオシスのいくつかの例が、遺伝子の変異に起因する可能性があることに気づきました。

いくつかのホメオティック変換の遺伝的根拠に関する決定的な証拠は、ホメオティック突然変異体を分離することによって得られた。最初のホメオティック突然変異体は、 1915年にトーマス・ハント・モーガンの研究室でカルビン・ブリッジスによって発見された。この突然変異体は胸部の部分的な重複を示していたため、ビソラックス（ bx ）と名付けられた。これは、胸部の3番目の節（T3）を2番目の節（T2）に変化させる。ビソラックスは研究室で自然に発生し、それ以来、研究室のストックとして継続的に維持されてきた。^[59]

モーガンらによる遺伝学研究は、エドワード・B・ルイスとトーマス・カウフマンによる体系的な分析の基礎となり、ビソラックス複合体とアンテナペディア複合体の多くのホメオティック遺伝子の予備的な定義が提供され、また、これらの遺伝子のほとんどの変異表現型は、胚のボディプランのパターン形成の欠陥にまで遡ることができることが示されました。

エド・ルイス、クリスティアーネ・ニュスライン＝フォルハルト、エリック・F・ヴィーシャウスは1980年にショウジョウバエの体構造と体節の形成を決定する上で重要な15の遺伝子を特定し分類した。^[60]この研究により、ルイス、ニュスライン＝フォルハルト、ヴィーシャウスは1995年にノーベル生理学・医学賞を受賞した。 ^[61]

1983年、ホメオボックスは、スイス、バーゼル大学のウォルター・ゲーリング研究室のエルンスト・ハーフェン、マイケル・レヴァイン、ウィリアム・マクギニスと、ブルーミントンにあるインディアナ大学のトーマス・カウフマン研究室のマシュー・P・スコットとエイミー・ワイナーの2つの研究室の研究者によって独立して発見されました。

Hox 遺伝子は、手足、肺、神経系、目などの構造の発達に重要な役割を果たします。TR Lappin 氏とその同僚が 2006 年に述べたように、「進化的保存は、Hox 遺伝子ネットワークの機能制御の実験的調査に無限の余地を与え、人間の病気に関する重要な洞察を提供します。」将来的には、白血病や癌 (EOC など) における Hox 遺伝子の役割を調査する研究がさらに行われる可能性があります。^[38]

• ホメオティック遺伝子
• 両生類と爬虫類のHox遺伝子
• 形態形成
• カンブリア爆発に関する否定された仮説（セクション：制御遺伝子）

• ハント P (1998)。 「Hox遺伝子の機能」。 Bittar EE (編)。発生生物学。エルゼビア。ISBN 978-1-55938-816-0。
• ファティム