HOMEO BOX D1

阿普库坦等人（2001）报道人和小鼠 HOXD1 蛋白分别含有 328 和 327 个氨基酸。它们共享 82% 的氨基酸同一性，包括通过 61 个氨基酸同源框结构域的 97% 同一性。

▼ 基因功能

扎卡尼等人（2001）表明小鼠体内的 Hoxd1 和其他 Hox 基因在前体中胚层内显示出动态的表达条纹。他们指出，潜在的转录爆发可能反映了协调 Hox 基因激活与体细胞发生的机制。这种机制似乎依赖于 Notch 信号传导，因为缺乏 Rbpjk（ 147183 ）（Notch 通路的效应物）的小鼠在前体中胚层中表现出严重降低的 Hoxd 基因表达。这些结果表明 Hox 基因激活和分割时钟之间存在分子联系。这种联系将有效地保持新片段的生产与它们的形态学规范同步。

安德烈等人（2013 年）证明，Hoxd 转录在肢芽中的早期和晚期阶段由位于簇两侧的 2 个相对沙漠控制，并对应于 2 个相邻的拓扑域。转录的早期阶段需要位于端粒基因沙漠上的增强子。早期和晚期调控之间的过渡涉及这些域之间的功能和构象转换，这反映在集中对应到簇中的基因子集中，这些基因最初与端粒域相互作用，随后转变为与另一侧建立新的联系。两个域之间的簇的这种极化确保了 Hox 产品在两个远端肢体结构中的正确共线分布。

在脊椎动物手指和外生殖器的形态发生过程中都需要 HOX 基因。隆法特等人（2014 年）研究了在这种不同背景下的转录是否涉及共享的包含增强子的景观。他们表明使用了相同的调控拓扑结构，尽管有一些组织特异性的增强子-启动子相互作用，这表明调控骨架从一个环境劫持到另一个环境。此外，在 HOXA1（ 142955 ） 和 HOXD1 簇中都观察到了类似的组织，它们通过祖先无脊椎动物的基因组复制分离。隆法特等人（2014）提出这种趋同的调控进化是由一些染色质结构的预先存在引发的，从而促进了随后适当转录因子的募集。隆法特等人（2014）认为，监管拓扑可能既支持也限制了脊椎动物多效性发育基因座的进化。

▼ 基因结构

阿普库坦等人（2001）确定 HOXD1 基因包含 2 个外显子。

▼ 测绘

阿普库坦等人（2001）确定 HOXD1 基因位于染色体 2q31 上 HOXD3（ 142980 ） 基因的约 20 kb 3 素数上。

▼ 分子遗传学

Dlugaszewska 等人（2006）调查了 3 例肢体异常和涉及 2q31 断点的患者。患者 1 患有严重的短指和并指、智力低下、小脑发育不全、脊柱侧弯和异位肛门，携带平衡的 t（2;10） 易位。患有 t（2;10） 易位的患者 2 患有尺骨发育不全、桡骨缩短、手指异常和脊柱侧凸。在这 2 例中，10 号染色体上的断点有所不同。患者 3 携带 2 号染色体 inv（2）（p15q31） 的中心倒位。她的表型特征是双侧腓骨和桡骨发育不全，双侧尺骨发育不全，腕骨未骨化，双侧胫骨发育不全和脱位。3 个 2q31 断点都位于 HOXD 簇附近，没有一个会破坏任何已知基因。在小鼠中，Hoxd 基因表达受在几百千碱基的距离上起作用的顺式作用 DNA 元件调节。此外，Hoxd 基因在骨骼发育中发挥着既定作用。因此认为这 3 种重排可能通过位置效应扰乱了正常的 HOXD 基因调控。

▼ 动物模型

克米塔等人（2005）描述了前肢缺乏所有 Hoxa 和 Hoxd 功能的小鼠。他们表明，这些肢体在其发育模式的早期就停止了，并显示出远端元件的严重截断，部分原因是没有 Sonic Hedgehog（ 600725 ） 表达。这些结果表明，Hox 基因功能的进化募集到生长的附肢中可能对实施刺猬信号至关重要，随后导致四足动物附肢的远端延伸。因此，Kmita 等人（2005）提出这些突变肢体可能让人想起祖先的躯干延伸，与节肢动物的延伸有关。