美國研究人員首次創(chuàng)造了人工 Hox 基因，可以調(diào)節(jié)體內(nèi)干細胞的運動,，并確保器官在正確的位置形成,。在 DNA 中，這些基因位于密集的簇中,，因此難以對其進行研究,，而該研究首次實際證實了 Hox 基因的作用。

小鼠胚胎

幾乎所有高度組織化的動物都具有雙邊對稱性,，也就是說,，它們有一個平面，相對于該平面,，它們的身體是鏡像對稱的,。前后軸也可以穿過它們的身體，從頭到尾延伸,。在胚胎發(fā)育過程中,，細胞沿該軸的運動受 Hox 基因的調(diào)節(jié)：它們確保所有器官、組織和四肢在正確的位置發(fā)育,。當 Hox 基因因突變而失敗時,，就會出現(xiàn)出生缺陷。

Hox 基因被組織成密集的簇,，并且位于不存在其他基因和基因組重復(fù)元件的 DNA 部分,。這使得使用標準基因編輯方法研究 Hox 基因變得非常困難，因為一個 Hox 基因的變化會影響下一個基因,。

為了解決這個問題,，來自紐約大學（美國）的科學家們創(chuàng)造了人工 Hox 基因，并發(fā)現(xiàn)了細胞需要知道其在體內(nèi)位置的基因組最小單位是什么,。研究結(jié)果發(fā)表在《科學》雜志上,。

此前,，專家們已經(jīng)創(chuàng)建了一個完全合成的酵母基因組，但現(xiàn)在他們已將這項技術(shù)轉(zhuǎn)移到哺乳動物細胞中,。該文章的作者創(chuàng)建了長鏈合成 DNA,，其中包含具有各種突變的小鼠 Hox 基因序列，并將它們引入動物干細胞,。

在哺乳動物中,，Hox 簇被控制其激活的基因組調(diào)控區(qū)域包圍。到目前為止,，尚不清楚僅 Hox 簇是否足以讓細胞確定其在體內(nèi)的位置,，或者是否需要基因組的其他元素。事實證明,，對于細胞來說,，只有 Hox 基因簇就足夠了。

合成 DNA 和人工基因的創(chuàng)造為未來研究生物體的發(fā)展鋪平了道路,。不同類型的動物具有非常不同的體型,，這取決于 Hox 基因的工作等。因此,，對 Hox 星團的研究將有助于了解如此令人印象深刻的各種生命形式是如何出現(xiàn)的,。此外，新技術(shù)將有助于研究遺傳疾病,，因為它將允許在實驗室中創(chuàng)建模型 DNA,。