혹스 유전자 (Hox Gene)
쉽게 풀면
동물의 몸은 머리부터 꼬리까지 부위마다 다른 구조가 정해진 순서대로 배치됩니다. 혹스 유전자는 각 부위에 이곳은 가슴, 저곳은 허리 같은 이름표를 붙여주는 역할을 합니다. 흥미롭게도 염색체에 나란히 놓인 순서와 몸에서 발현되는 앞뒤 순서가 서로 맞아떨어집니다. 이 유전자가 잘못 작동하면 더듬이 자리에 다리가 나는 식으로 부위가 통째로 다른 부위로 바뀝니다.
왜 중요한가
곤충부터 척추동물까지 같은 유전자 무리가 같은 원리로 몸의 구획을 정한다는 사실이 밝혀지면서 진화발생생물학이라는 분야가 열렸습니다. 지금도 축 형성과 기형, 체형 진화를 다루는 연구의 기준점으로 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
혹스 유전자가 켜지는 범위가 달라지면 그 자리의 구조가 다른 부위의 구조로 바뀐다는 것을 보여주는 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
혹스 단백질은 호메오도메인이라는 보존된 DNA 결합 부위를 통해 표적 유전자의 전사를 조절하며, 척추동물에서는 유전체 중복으로 여러 개의 클러스터를 갖습니다. 염색체상의 배열 순서와 발현 위치 및 시점이 대응하는 성질을 공선성이라 하고, 클러스터 전체의 크로마틴 상태가 순차적으로 열리는 방식으로 뒷받침됩니다. 서로 다른 혹스 단백질이 비슷한 서열에 결합하는데도 기능이 구분되는 이유로는 보조인자와의 결합과 뒤쪽 유전자가 우세하게 작용하는 성질이 제시됩니다.
주의할 점
혹스 유전자는 부위의 정체성을 정할 뿐 그 부위 구조를 직접 만들어내는 것은 아니므로, 기관 형성 유전자와 역할을 혼동하지 않아야 합니다. 또 호메오박스를 가진 유전자가 모두 혹스 유전자인 것은 아니며 혹스는 그중 특정 클러스터를 이루는 무리를 가리킵니다.