Vad är Hox Genes? Den verkliga vetenskapen som används i "Förintelse"

Inspirerad av Jeff VanderMeers Southern Reach-trilogi, den nya science fiction-thriller Förintelse väver faktiska vetenskapliga begrepp in i plottet och vrider sedan upp ratten helig skit. Dess tolkning av den genetiska forskningen i verkligheten ger ett fascinerande tankeförsök, även om resultatet inte är exakt upp till kod.

Major spoilers nedan för Alex Garlands Förintelse Nedan.

Som ett team av forskare utforskar Area X - den mystiska, omgivna miljömässiga anomali i mitten av filmen - de börjar möta konstiga livsformer med muterade genomer, som en krokodil med hajtänder. Bland varelserna är topiaryliknande växtstrukturer formade som mänskliga kroppar. Josie Radek, expeditionens bosatta astrofysiker (spelad av Tessa Thompson) hypoteser att växterna har en mänsklig form eftersom de innehåller humana Hox-gener.

Hox-gener är en verklig familj av gener som påverkar kroppsformer av djur, vare sig människor eller maskar. Gränsen runt område X, säger Radek, "är ett prisma men det bryter allt" - inklusive den genetiska informationen hos de enheter som fångas i träsken, vilket gör att växterna tar på sig mänskliga egenskaper.

Medan Hox-gener är ett lockande koncept för en science fiction-film, Förintelse regissören Alex Garland tar många friheter med hur de faktiskt jobbar. Hox-gener är en familj av gener som anger om segment av ett embryo utvecklas till en del av ett huvud, bröstkorg eller buk. De anger också var på kroppen ska segmentet växa och etablera sin position på organismens främre och bakre axel - det vill säga dess organisation från topp till tå.

Forskare upptäckte först Hox-gener när man undersökte främmande fruktflödes missbildningar, som flugor födda med missplacerade extremiteter, som extra lemmar istället för antenner. Dessa flugor hade muterade Hox-gener, vilket orsakade förvirring i deras genuttryck.

Medan alla djur har gener från denna familj, har de inte samma antal: Människor har 39 Hox-gener som finns i fyra kluster på olika kromosomer, medan kycklingar uttrycker 23 Hox-gener under benutveckling.

Ingen finns emellertid i växter, vilket gör det alltmer osannolikt att även fräckaste forskare någonsin skulle kunna splittra djurhox-gener i ett växtgenom för att tvinga växten att ta på sig en mänsklig organisation.

Hox-genfamiljen är emellertid en del av en ännu större familj som heter homoboxgenerna, som finns i nästan alla eukaryoter - inklusive minst 10 växter av växter. Medan Hox-gener specifikt bestämmer kroppens främre och bakre form och där kroppsdelar växer, kodar homoboxgener andra transkriptionsfaktorer som också påverkar organismens form och komplexiteten i dess form.

Även om Hox-gener på något sätt införlivades i ett växtgenom, kan ingen säga vilken effekt de skulle ha på anläggningen. Medan forskare tror att evolutionär horisontell genöverföring tillåter människor att dela genetisk information med växter i det förflutna, betyder det inte att växter skulle eller skulle kunna växa för att dela vår form om de pumpades med mänskligt DNA.

I världen av Förintelse, det spelar ingen roll - det är spektakulärt och skrämmande, om Area X är den absoluta perversionen av vad karaktärerna hade antagit vara sanna. Det inkluderar sin egen mentala stabilitet - och vetenskapen som helhet.