DNA-sequentie coderend voor een transcriptiefactor die de ontwikkeling van een embryo langs de lengteas reguleert; onderdeel van een groep soortgelijke genen die vaak met elkaar in een genomisch cluster liggen
De Hox-genen zijn omstreeks 1983 ontdekt bij de fruitvlieg Drosophila melanogaster, als de genen die verantwoordelijk zijn voor homeotische mutaties, die een lichaamsdeel in een ander lichaamsdeel kunnen veranderen, bijvoorbeeld een antenne in een poot. Bekende Hox-genen van Drosophila zijn Antennapedia en Ultrabithorax.
Hox-genen hebben een homeodomein van 180 baseparen dat codeert voor het DNA-bindende gedeelte van het eiwit. Dit domein komt echter ook bij andere ontwikkelingsgenen voor. Als transcriptiefactor reguleren Hox-eiwitten de expressie van vele andere genen.
Hox-genen werken tijdens de embryonale ontwikkeling samen met genen die coderen voor cellulaire signalering, celdeling, celadhesie en geprogrammeerde celdood, om zo een nauwkeurige ontwikkeling van een lichaamsdeel op de juiste plaats en op het juiste moment mogelijk te maken. Tezamen worden deze genen ook wel de “gereedschapskist” van de ontwikkeling genoemd.
Hox-genen komen voor in clusters die bij veel dieren in een vaste volgorde in het genoom liggen. Het Hox-gen dat het meest 3’ in het cluster ligt codeert dan voor een eiwit dat tot expressie komt in de kop en het meest 5’ gelegen gen komt posterior tot expressie. Deze organisatie is co-lineair van worm tot mens, maar toch zijn er ook soorten waarbij het cluster een herrangschikking heeft ondergaan of waarbij de genen verspreid zijn geraakt over het hele genoom.
Men neemt aan dat de voorouder van de tweezijdig symmetrische dieren zeven Hox-genen had. Door duplicaties zijn er bij veel dieren meerdere clusters ontstaan. De mens heeft vier clusters (op chromosomen 2, 6, 11 en 15) en in totaal 39 Hox-genen.
