Cdx

La familia de genes Cdx , también llamada genes caudales, es un grupo de genes que se encuentran en muchos genomas animales. Los genes Cdx contienen una secuencia de ADN homeobox y codifican proteínas que actúan como factores de transcripción . El gen que da nombre a la familia de genes (el miembro fundador) es el gen caudal o cad de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster . ^{[ 1 ] [ 2 ]} El genoma humano tiene tres genes Cdx, llamados CDX1 , CDX2 y CDX4 . El pez cebra no tiene el gen cdx2 , pero tiene dos copias de cdx1 y una copia de cdx4 . ^{[ 3 ]} El gen Cdx en el nematodo Caenorhabditis elegans se llama pal-1 . ^{[ 4 ]}

Se ha sugerido que la familia de genes Cdx regula las decisiones tempranas sobre el destino de las células del mesodermo. Se ha descubierto que la función del gen influye tanto en la hematopoyesis del saco vitelino como en la cardiogénesis del pez cebra. Específicamente, Cdx2 es el gen responsable de la expresión normal de ciertos factores de transcripción cardiogénicos que regulan el desarrollo cardíaco y sanguíneo durante la embriogénesis. Se ha sugerido que Cdx funciona con el mesodermo para dirigir las decisiones sobre el destino celular mediante la regulación de la transcripción. Esto sugiere que el gen Cdx influye en la expresión de genes diana a través del control epigenético. ^{[ 5 ]}

Los genes Cdx desempeñan múltiples funciones durante el desarrollo embrionario, especialmente durante el desarrollo del plan corporal. Los genes Cdx son factores de transcripción influenciados por moléculas de señalización como Wnt, ácido retinoico y FGF (factor de crecimiento de fibroblastos) durante el establecimiento del plan corporal en el embrión en desarrollo. ^{[ 6 ]} La expresión de Cdx controla la familia de genes Hox, que establece el plan corporal anterior y posterior. La liberación programada de moléculas de señalización determina la formación del eje anteroposterior y facilita la regresión del nódulo primitivo. Los genes Hox también son cruciales para la correcta orientación de la cabeza, las piernas, los brazos, el tórax y el abdomen. La transferencia de esta información a los genes Hox para el desarrollo posicional se realiza directamente a través de los sitios de unión de Cdx. Se ha demostrado que las mutaciones en estos sitios de unión impiden la expresión de los genes Hox y afectan el correcto establecimiento del plan corporal al impedir la regulación de la expresión específica de cada región. ^{[ 7 ]}

Las investigaciones que demuestran la disminución de la dosis de Cdx en ratones han revelado defectos en el desarrollo de los ejes anterior y posterior. Esto ha mostrado defectos vertebrales más graves en la parte posterior a medida que disminuye la dosis de Cdx. Además, se ha descubierto que, a medida que disminuye la dosis de Cdx, la modificación de la señalización Wnt y la regulación temporal de la expresión de Hox provocan defectos neurológicos y esqueléticos en las vértebras posteriores. ^{[ 8 ]}

Los genes Cdx1, Cdx2 y Cdx4 desempeñan funciones individuales y también funciones superpuestas, de modo que si se inactiva un gen, los demás pueden compensar en cierta medida la deficiencia. Los genes Cdx funcionan de forma más independiente en el desarrollo intestinal, donde la inactivación de uno de ellos tendría un mayor impacto en el desarrollo general del embrión. La inactivación del gen Cdx1 daría lugar a una estructura posterior, como una costilla, desarrollando la morfología de una costilla más anterior, pero sin causar anomalías intestinales. Sin embargo, la inactivación del gen Cdx2 produciría el mismo cambio homeótico axial que la inactivación del gen Cdx1, pero también podría impedir la maduración del trofoblasto y la implantación del blastocisto si la inactivación se produjera en ambos alelos. La inactivación del gen Cdx2 también daría lugar a múltiples pólipos en el intestino medio, que están relacionados con células cancerosas. Actualmente se desconoce la función de Cdx4 en el desarrollo intestinal, ya que no se han observado mutaciones espontáneas ni se han realizado experimentos de eliminación génica. ^{[ 9 ]}