ALX3

يُعدّ جين ALX3 ، المعروف أيضًا باسم جين Aristaless-like homeobox 3، جينًا مُشفِّرًا للبروتين ، يُعطي تعليمات لبناء بروتين ينتمي إلى عائلة بروتينات homeobox . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] تُنظِّم هذه المجموعة أنماط التطور التشريحي . يُشفِّر الجين بروتينًا نوويًا يعمل كمنظم نسخ ، ويشارك في تمايز أنواع الخلايا وتطورها.

بروتين ALX3، الذي يُشفّر بواسطة الجين، هو عامل نسخ ، أي أنه يرتبط بالحمض النووي ويتحكم في عمل الجينات الأخرى. يتحكم بروتين ALX3 تحديدًا في الجينات التي تنظم نمو الخلايا وتكاثرها وهجرتها . هذا البروتين ضروري لنمو الرأس والوجه ، وخاصة الأنف . تبدأ هذه العملية في الأسبوع الرابع تقريبًا من التطور الجنيني .

من المعروف أن سبع طفرات على الأقل في جين ALX3 تُسبب خلل التنسج الجبهي الأنفي . تُؤدي هذه الطفرات إلى تعطيل وظيفة بروتين ALX3، مما يُقلل من قدرته على الارتباط بالحمض النووي. وينتج عن فقدان الوظيفة التنظيمية تكاثر وهجرة غير مُنضبطة للخلايا أثناء التطور الجنيني . يتميز أحد أشكال هذا الاضطراب، والذي يُسمى خلل التنسج الجبهي الأنفي من النوع الأول، بنمو غير طبيعي لبنى منتصف الوجه. وأكثر التشوهات شيوعًا لهذا العيب هو وجود شق في الأنف أو الشفة أو الحنك . [ 8 ]

ALX3 was first discovered by a group of scientists, led by Hopi Hoekstra, a biologist from Harvard University, that investigated how stripe patterns form in animals. They investigated the Rhabdomys pumiliom, commonly known as the African striped mouse because of the alternating colored stripes observed on its back. One of the members of the team, Ricardo Mallarino, discovered that the stripes were formed during embryogenesis in the mice. Melanocytes, the specialized cells that produce the pigments in the skin, were not active in areas where the lighter stripes were observed. They then researched the genes active in those areas using RNA sequencing. They discovered that ALX3 was expressed in the light hair areas but not in the dark hair areas. They found that all mice expressed the gene on their abdomen but only the African striped mouse expressed it on its back, hence why the strips appear. Protein-DNA binding was then performed to determine where the ALX3 protein binds on the DNA. ALX3 binds to the promoter and represses MITF, which allows transcription to take place when making melanocytes. More tests were performed to confirm the function of ALX3 within the African striped mice. The gene was observed in other rodents such as the North American chipmunks and deemed responsible for the similar outcomes. The differences in evolution amongst the species did not hinder the similarities in the expression of the gene. This led the team to believe that ALX3 may have the same effect in mammals. However, further studies must be completed to confirm that ALX3 is responsible for the same in other mammals.

References

  1. 123GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000156150Ensembl, May 2017
  2. 123GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000014603Ensembl, May 2017
  3. "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. Pennisi E. "Key to zebra stripes may be found in African mouse". Science. American Association for the Advancement of Science. Retrieved November 2, 2016.
  6. Keely J. "How the African Striped Mouse Got Its Stripes". Howard Hughes Medical Institute. Retrieved November 2, 2016.
  7. "ALX3 ALX homeobox 3". Retrieved 14 April 2015.
  8. "ALX3" . أطلس البروتين البشري . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 مايو 2015 .