HOXA1-Gen

Das HOXA1-Gen (HOXA1 steht für: Homeobox A1) ist ein Protein kodierendes Gen, das auf Chromosom 7p15.2 lokalisiert ist. Für dieses Gen wurden zwei Transkriptvarianten gefunden, die für zwei verschiedene Isoformen kodieren, wobei nur eine der Isoformen die Homöodomänenregion enthält. Ein wichtiger Paralog dieses Gens ist HOXB1.

Das HOXA1-Gen kodiert für einen sequenzspezifischen Transkriptionsfaktor der eine Vielzahl von Entwicklungsprozessen reguliert, einschließlich der Entwicklung des Hirnstamms, des Innen- und Außenohrs, des Abducens-Nervs und des Herz-Kreislauf-Systems sowie der Morphogenese, der Kognition und des Verhaltens (Tischfield MA et al. 2005). Auch Teil eines Entwicklungsregulierungssystems, das Zellen mit spezifischen Positionsidentitäten auf der anterior-posterioren Achse ausstattet. HOXA1 wirkt auf die anterioren Körperstrukturen und scheint bei der Erhaltung und/oder Bildung von Hinterhirnsegmenten eine Rolle zu spielen.  Der Transkriptionsfaktor HOXA1 aktiviert die Transkription in Gegenwart von PBX1A und PKNOX1.

So ist beispielsweise der Transkriptionsfaktor Hoxa1 bei einer Borrelien-Infektion für erhöhte Werte immunsuppressiver Moleküle wie Arginase 1 und den Transkriptionsfaktor STAT3 verantwortlich. Hoxa1 und eine Reihe anderer sekundär induzierter Gene reagieren zwar auf mikrobielle Stimuli lösen jedoch keine Entzündungssignale aus, sondern wirken stattdessen immunsuppressiv (Petnicki-Ocwieja T et al. 2023).  

Zu den Krankheiten, die mit HOXA1 assoziiert sind, gehören das Athabaskan Brainstem Dysgenesis Syndrom. 

Bei Wirbeltieren befinden sich die Gene, die für eine Klasse von Transkriptionsfaktoren, die so genannten Homeobox-Gene, kodieren, in Clustern namens A, B, C und D auf vier verschiedenen Chromosomen. Die Expression dieser Proteine wird während der Embryonalentwicklung räumlich und zeitlich reguliert. Dieses Gen ist Teil des A-Clusters auf Chromosom 7 und kodiert für einen DNA-bindenden Transkriptionsfaktor, der die Genexpression, Morphogenese und Differenzierung regulieren kann. Das kodierte Protein könnte an der Platzierung der Hinterhirnsegmente an der richtigen Stelle entlang der anterior-posterioren Achse während der Entwicklung beteiligt sein.

1. Petnicki-Ocwieja T et al. (2023) Borrelia burgdorferi initiates early transcriptional re-programming in macrophages that supports long-term suppression of inflammation. PLoS Pathog 19:e1011886.
2. Tischfield MA et al. (2005) Homozygous HOXA1 mutations disrupt human brainstem, inner ear, cardiovascular and cognitive development. Nat Genet 37:1035-1037.