Несколько семейств эмбриональных генов человека уже подробно изучены на молекулярном и хромосомном уровнях. Они представлены, как правило, кластерами (пучками) в определённом локусе хромосом. Краткая характеристика некоторых из этих семейств приводится ниже.
Гомеобоксные гены (homeobox— НОХ) содержат 180 пар нуклеотидов, продукты которых определяют транскрипционные факторы осевой дифференци-ровки эмбриона. В табл. 3.2 представлены сведения о НОХ генах человека.
Установлена линейная корреляция между позицией гена и временной и пространственной экспрессией генов, что говорит об их важной роли в раннем эмбриогенезе.
Мутаций НОХ генов у человека, в отличие от дрозофилы и мыши, не обнаружено. Это говорит о том, что любые мутации в этом семействе ведут к прекращению развития эмбриона на самых ранних стадиях. Трансгенные мыши с мутантными НОХ генами рождаются с множественными пороками развития.
Спаренные гены {paired-box— PAX) кодируют полипептидные последовательности из 180 аминокислот. У человека и мыши обнаружено 8 PAX генов по гомологии с соответствующими генами человека. У мышей мутации в генах PAX I, PAX3, PAX 6 приводят к аномалиям развития позвоночника, глаз и образования пигмента. У человека мутации в гене PAX 3 приводят к развитию аутосомно-доминантного синдрома Варденбурга (глухота, гетерохромия радужки, белая прядь волос надолбом). Мутации в гене PAX6 приводят к аниридии.
Гены цинковых пальцев (zinc finger) называются так в связи с тем, что кодируемые ими аминокислотные последовательности (транскрипционные факторы) расположены между двумя отдельными цистеиновыми остатками, образующими комплекс с ионами цинка, похожий на палец.
Транскрипционные белки, содержащие цинковые пальцы, несомненно играют важную роль в развитии. Например, мутация в гене этой группы, локализованном на хромосоме 7 и обозначенном GLI3, приводит к развитию це-фалополисиндактилии Грейга, которая характеризуется аномалиями черепа и рук (дополнительные и/или сросшиеся пальцы). Мутации в локусе хромосомы 11 приводят к нарушению развития почек и половой дифференцировки.
Транскрипционные факторы семейства SOX обнаружены в спинном и головном мозге плода. Более детально их функция ещё не выяснена, хотя уже известна их локализация в хромосомах (SOX2— хромосома 3; SOX 3— хромосома X; SOX4— хромосома 6). Описан ген SOX9 (хромосома 17q), мутации в котором ведут к кампомелической дисплазии.