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Um '''homeobox''' é uma segmento de uma seqüência de de [[ADN]] encontrado em genes envolvidos na regulação do desenvolvimento (morfogênese) de animais, fungos e plantas. Genes que tem um homeobox são chamados de '''genes homeobox''' e formam a família de '''genes homeobox'''.
 
Um homeobox mede cerca de 180 [[par de bases|pares de bases]]; ele codifica um domínio de [[proteína]]s (o "homeodomínio") que pode ligar o ADN. Genes homeobox codificam [[fator de transcrição|fatores de transcrição]] que tipicamente ativam outros genes numa reação em cadeia, por exemplo, todos os necessário para desenvolver uma perna. O homeodomínio liga o ADN numa maneira específica. De qualquer modo, a especifidade de um único homeodomínio protéico não é geralmente suficiente para reconhecer apenas seus genes desejados como alvo. A maior aprteparte do tempo, as proteínas do homeodomínio agem na região propmotorapromotora dos genes alvos como complexos com outros fatores de transcrição, muitas vezes outras proteínas de homeodomínio. Tais complexos tem uma especifidade de alvo muito maior que uma única proteína de homeodomínio.
 
Um certo subgrupo de genes homeobox são os '''genes Hox''', que são encontrados em um complexo especial de genes, o '''complexo Hox''' (também chamado de "cluster" Hox). Genes Hox funcionam criando o padrão do eixo corporal. Dessa forma, ao fornecer a identidade de certas regiões do corpo, os genes Hox determinam onde as [[perna]]s e outros segmentos do [[corpo]] crescerão e se desenvolverão em um [[feto]] o em uma [[larva]].
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[[Mutação|Mutações]] em qualquer um desses genes pode levar ao crescimento de partes do corpo adicionais, geralmente não funcionais em [[invertebrado]]s, por exemplo, o complexo aristapaedia nas moscas ''Drosophila'', que reslta em uma perna crescendo da cabeça no lugar de uma antena deve-se ao defeito em um único gene (essa mutação é também conhecida como Antennapedia). Mutação nos genes Hox de [[vertebrado]]s geralmente resulta em [[aborto]] espontâneo.
 
Os genes homeobox foram encontrados pela primeira vez na mosca da fruta ''Drosophila melanogaster'' e subseqüentemente tem sido identificado em várias outras espécies, desde [[inseto]]s até [[réptil|répteis]] e [[mamífero]]s. O diagrama à direita é o modelo estrutural da transcrição do homeobox Pit-1 do ''[[Rattus norvegicus]]''. Pit-1 é um membro da família do domíno POU ADN-ligante de fatores de transcrição então ele pode ligar ao ADN usando tanto o domíno POU e o homeodomínio. Genes homeobox têm sido encontrados em plantas e fungos, por exemplo em [[levedura]]s unicelulares. Isso sugere que essa família de genes evoluiu bem cedo e que os mecanismos básicos de morfogênese são os mesmos para muitos organismos.
 
Mutações nos genes homeobox podem produzir mudanças [[fenótipo|fenotípicas]] facilmente visíveis, pois podem estar ligados a regulação de [[hormônio do crescimento]]. Dois exemplos de mutações em homeobox nas já mencionadas moscas das frutas são pernas onde deveriam ter antenas, e um segundo par de asas. Duplicações de genes homeobox podem produzir novos segmentos corporais, e essas duplicações provavelmente foram importantes na evolução de animais segmentados.
[[Image:Homeodomain.png|thumb|right|185px|Pit-1 homeobox-containing protein bound to DNA]]
 
Os genes homeobox foram encontrados pela primeira vez na mosca da fruta ''Drosophila melanogaster'' e subseqüentemente tem sido identificado em várias outras espécies, desde [[inseto]]s até [[réptil|répteis]] e [[mamífero]]s. O diagrama à direita é o modelo estrutural da transcrição do homeobox Pit-1 do ''[[Rattus norvegicus]]''. Pit-1 é um membro da família do domíno POU ADN-ligante de fatores de transcrição então ele pode ligar ao ADN usando tanto o domíno POU e o homeodomínio. Genes homeobox têm sido encontrados em plantas e fungos, por exemplo em [[levedura]]s unicelulares. Isso sugere que essa família de genes evoluiu bem cedo e que os mecanismos básicos de morfogênese são os mesmos para muitos organismos.
 
Mutações nos genes homeobox podem produzir mudanças [[fenótipo|fenotípicas]] facilmente visíveis. Dois exemplos de mutações em homeobox nas já mencionadas moscas das frutas são pernas onde deveriam ter antenas, e um segundo par de asas. Duplicações de genes homeobox podem produzir novos segmentos corporais, e essas duplicações provavelmente foram importantes na evolução de animais segmentados.
 
Em uma analogia despretenciosa com [[computação]], pode-se pensar em um gene homeobox como uma chamada para uma [[sub-rotina]]. Isso ativa a produção de todo um subsistema, cujo código para ele precisa já estar presente em algum outro lugar no ADN.