Επαναστατική έρευνα: Πώς η γονιδιακή ρύθμιση διαμορφώνει τα μάτια της μύγας!

Επαναστατική έρευνα: Πώς η γονιδιακή ρύθμιση διαμορφώνει τα μάτια της μύγας!

Μια διεθνής ερευνητική ομάδα, αποτελούμενη από επιστήμονες από τα Πανεπιστήμια του Γκέτινγκεν και της Βαρκελώνης καθώς και από το Πανεπιστήμιο Oxford Brookes και το Πανεπιστήμιο του Durham, παρουσίασε τρέχοντα ευρήματα σχετικά με τη ρύθμιση των γονιδίων και την επιρροή της στην όραση. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε σήμερα, επικεντρώνεται στην ανάπτυξη των ματιών δύο ειδών μύγας: Drosophila simulans και Drosophila mauritiana. Αυτά τα είδη έχουν σημαντικές διαφορές στο μέγεθος των ματιών που σχετίζονται άμεσα με την όρασή τους, όπως π.χ uni-goettingen.de αναφέρθηκε.

Το Drosophila mauritiana δείχνει σημαντικά μεγαλύτερα μάτια σε σύγκριση με το Drosophila simulans. Αυτές οι διαφορές δεν είναι μόνο ένα οπτικό χαρακτηριστικό, αλλά επηρεάζουν και την όραση των μυγών. Οι ερευνητές εξέτασαν την έκφραση γονιδίων κατά την ανάπτυξη των ματιών και στα δύο είδη και διαπίστωσαν ότι το γονίδιο ορθοδοντίου (otd) ενεργοποιείται νωρίτερα στο D. mauritiana από ότι στο D. simulans. Έχει εντοπιστεί μια συγκεκριμένη γενετική περιοχή στο γονιδίωμα που είναι υπεύθυνη για τις χρονικές διαφορές στην ενεργοποίηση των γονιδίων και επομένως για το μέγεθος των ματιών.

Γενετικές γνώσεις για την εξέλιξη των ματιών

Τα αποτελέσματα της μελέτης είναι σημαντικά για την κατανόηση της εξελικτικής ανάπτυξης των ματιών. Μικρές αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση μπορεί να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στο μέγεθος των ματιών. Το ορθοδοντικό γονίδιο παίζει βασικό ρόλο όχι μόνο στο D. mauritiana και στο D. simulans, αλλά εμπλέκεται επίσης στην ανάπτυξη μεγαλύτερων ματιών στο Drosophila melanogaster. Η λειτουργία του γονιδίου otd φαίνεται να διατηρείται και στα τρία είδη, υποδηλώνοντας ότι αυτοί οι γενετικοί μηχανισμοί παρέμειναν σταθεροί στον εξελικτικό χρόνο, όπως συζητήθηκε στην τρέχουσα δημοσίευση στο περιοδικό BMC Biology.

Μια σημαντική πτυχή αυτής της μελέτης είναι η σύνδεση μεταξύ της ανάπτυξης των ματιών και της εξέλιξης ευρύτερα. Τα μάτια των εντόμων παρουσιάζουν μια αξιοσημείωτη ποικιλία σχημάτων και μεγεθών, που προσαρμόζονται σε διαφορετικές συνθήκες διαβίωσης και περιβαλλοντικές συνθήκες. Τα προηγούμενα ευρήματα υποδεικνύουν ότι τα μεγαλύτερα μάτια του D. mauritiana οφείλονται σε μεγάλο βαθμό σε διαφορές στο μέγεθος της ommatidia. Ένα συνδεδεμένο με Χ τμήμα γονιδίου στο D. mauritiana οδηγεί σε μεγαλύτερα μάτια όταν εισάγεται στο D. simulans, υπογραμμίζοντας τη γενετική βάση αυτών των εξελικτικών προσαρμογών. Αυτή η πλούσια σε δεδομένα ανάλυση συνδυάζει μεθόδους χαρτογράφησης λεπτού διαμετρήματος με ανάλυση γονιδιακής έκφρασης για τον εντοπισμό σχετικών υποψηφίων γονιδίων στο χρωμόσωμα Χ, όπως π.χ. pmc.ncbi.nlm.nih.gov συμπληρωμένο.

Η σημασία της εξελικτικής ανάπτυξης

Η έρευνα για την εξέλιξη των ματιών έχει δείξει ότι η εμφάνιση του ματιού συνέβη σε διαφορετικά είδη ζώων για πολλά εκατομμύρια χρόνια. Η εξέλιξη του ματιού των σπονδυλωτών αντιπροσώπευε μια κρίσιμη πρόοδο και σημαντικές μελέτες που ξεκίνησαν τη δεκαετία του 1990 συνέβαλαν στην προώθηση της κατανόησης τέτοιων εξελίξεων. Το κύριο γονίδιο Pax6 έχει αναγνωριστεί ως κεντρικό στην ανάπτυξη των ματιών και συνεχίζει να υπάρχει έντονη συζήτηση για το εάν το μάτι εμφανίστηκε μία ή πολλές φορές στην εξέλιξη. Αυτά τα ερωτήματα δεν είναι μόνο ενδιαφέροντα για τη βασική έρευνα, αλλά έχουν επίσης βαθύτερες επιπτώσεις στην αλληλεπίδραση μεταξύ της γονιδιακής ρύθμισης και της μορφολογικής διαφοροποίησης, όπως π.χ. de.wikipedia.org εξήγησε.

Συμπερασματικά, αυτή η τελευταία έρευνα δείχνει δυναμικά πώς οι γενετικοί μηχανισμοί διαμορφώνουν την εξελικτική προσαρμογή και την ποικιλομορφία των ματιών των εντόμων. Τα ευρήματα θα μπορούσαν επίσης να είναι σημαντικά για ιατρικές εφαρμογές, ιδιαίτερα όσον αφορά τη λειτουργία του ανθρώπινου ματιού, και απεικονίζουν τα περίπλοκα μονοπάτια της εξέλιξης που μπορούν να προκαλέσουν μεγάλες μορφολογικές διαφορές μέσω μικρών γενετικών αλλαγών.