Revoluční výzkum: Jak genová regulace tvaruje muší oči!

Revoluční výzkum: Jak genová regulace tvaruje muší oči!

Mezinárodní výzkumný tým složený z vědců z univerzit v Göttingenu a Barceloně a také z Oxford Brookes University a University of Durham představil aktuální poznatky o genové regulaci a jejím vlivu na vidění. Studie, která byla dnes zveřejněna, se zaměřuje na vývoj oka dvou druhů ovocných mušek: Drosophila simulans a Drosophila mauritiana. Tyto druhy mají výrazné rozdíly ve velikosti oka, které přímo korelují s jejich zrakem, jako např uni-goettingen.de hlášeno.

Drosophila mauritiana vykazuje výrazně větší oči ve srovnání s Drosophila simulans. Tyto rozdíly nejsou pouze optickou charakteristikou, ale ovlivňují i ​​vidění much. Vědci zkoumali genovou expresi během vývoje oka u obou druhů a zjistili, že gen orthodenticle (otd) je aktivován dříve u D. mauritiana než u D. simulans. V genomu byla identifikována specifická genetická oblast, která je zodpovědná za časové rozdíly v aktivaci genu a tím i za velikost oka.

Genetické poznatky o vývoji oka

Výsledky studie jsou důležité pro pochopení evolučního vývoje očí. Malé změny v genové expresi mohou mít významný vliv na velikost oka. Ortodentikul gen hraje klíčovou roli nejen u D. mauritiana a D. simulans, ale podílí se také na vývoji větších očí u Drosophila melanogaster. Zdá se, že funkce genu otd je zachována u všech tří druhů, což naznačuje, že tyto genetické mechanismy zůstaly během evoluce stabilní, jak je diskutováno v aktuální publikaci v časopise BMC Biology.

Důležitým aspektem této studie je souvislost mezi vývojem oka a evolucí v širším měřítku. Oči hmyzu vykazují pozoruhodnou rozmanitost tvarů a velikostí, přizpůsobují se různým životním podmínkám a podmínkám prostředí. Předchozí zjištění naznačují, že větší oči D. mauritiana jsou z velké části způsobeny rozdíly ve velikosti ommatidií. Segment genu vázaný na X u D. mauritiana má za následek větší oči, když je zaveden do D. simulans, což zdůrazňuje genetický základ těchto evolučních adaptací. Tato analýza bohatá na data kombinuje mapovací metody jemného kalibru s analýzou genové exprese k identifikaci relevantních kandidátních genů na chromozomu X, jako je např. pmc.ncbi.nlm.nih.gov doplněno.

Význam evolučního vývoje

Výzkum evoluce oka ukázal, že vznik oka se objevil u různých živočišných druhů po mnoho milionů let. Evoluce oka obratlovců představovala zásadní pokrok a důležité studie začínající v 90. letech 20. století pomohly posunout pochopení takového vývoje. Hlavní gen Pax6 byl identifikován jako ústřední pro vývoj oka a nadále probíhá intenzivní debata o tom, zda oko v evoluci vzniklo jednou nebo vícekrát. Tyto otázky jsou zajímavé nejen pro základní výzkum, ale mají také hlubší důsledky pro interakci mezi genovou regulací a morfologickou variací, jako je např. de.wikipedia.org vysvětlil.

Závěrem lze říci, že tento nejnovější výzkum silně demonstruje, jak genetické mechanismy utvářejí evoluční adaptaci a rozmanitost hmyzích očí. Zjištění by mohla být důležitá i pro lékařské aplikace, zejména s ohledem na fungování lidského oka, a ilustrují složité cesty evoluce, které mohou způsobit velké morfologické rozdíly prostřednictvím malých genetických změn.