Revolutsiooniline uurimus: kuidas geeniregulatsioon kujundab kärbse silmi!

Revolutsiooniline uurimus: kuidas geeniregulatsioon kujundab kärbse silmi!

Rahvusvaheline uurimisrühm, mis koosneb Göttingeni ja Barcelona ülikoolide ning Oxford Brookesi ülikooli ja Durhami ülikooli teadlastest, on esitanud praeguseid tulemusi geeniregulatsiooni ja selle mõju kohta nägemisele. Täna avaldatud uuring keskendub kahe äädikakärbse liigi – Drosophila simulans ja Drosophila mauritiana – silmade arengule. Nendel liikidel on märkimisväärsed erinevused silmade suuruses, mis on otseses korrelatsioonis nende nägemisega, nt uni-goettingen.de teatas.

Drosophila mauritiana näitab Drosophila simulansiga võrreldes oluliselt suuremaid silmi. Need erinevused ei ole ainult optilised omadused, vaid mõjutavad ka kärbeste nägemist. Teadlased uurisid geeniekspressiooni mõlema liigi silma arengu ajal ja leidsid, et ortodentikli (otd) geen aktiveerub D. mauritiana varem kui D. simulans'is. Genoomis on tuvastatud spetsiifiline geneetiline piirkond, mis vastutab geenide aktiveerimise ajalise erinevuse ja seega ka silma suuruse eest.

Geneetilised ülevaated silmade evolutsioonist

Uuringu tulemused on olulised silmade evolutsioonilise arengu mõistmiseks. Väikesed muutused geeniekspressioonis võivad silma suurust oluliselt mõjutada. Ortodentikli geen ei mängi võtmerolli mitte ainult D. mauritiana ja D. simulansi puhul, vaid on seotud ka Drosophila melanogasteri suuremate silmade väljakujunemisega. Otd geeni funktsioon näib olevat säilinud kõigis kolmes liigis, mis viitab sellele, et need geneetilised mehhanismid on evolutsiooni aja jooksul stabiilsed püsinud, nagu on arutatud ajakirja BMC Biology praeguses väljaandes.

Selle uuringu oluline aspekt on seos silmade arengu ja evolutsiooni vahel laiemalt. Putukasilmad on märkimisväärselt erineva kuju ja suurusega, kohandudes erinevate elutingimuste ja keskkonnatingimustega. Varasemad leiud viitavad sellele, et D. mauritiana suuremad silmad on suuresti tingitud ommatidia suuruse erinevustest. X-seotud geenisegment D. mauritiana põhjustab D. simulans'i sisestamisel suuremad silmad, mis toob esile nende evolutsiooniliste kohanemiste geneetilise aluse. See andmerikas analüüs kombineerib peenkaliibrilisi kaardistamismeetodeid geeniekspressiooni analüüsiga, et tuvastada X-kromosoomi asjakohased kandidaatgeenid, nagu näiteks pmc.ncbi.nlm.nih.gov täiendatud.

Evolutsioonilise arengu tähtsus

Silma evolutsiooni uurimine on näidanud, et silma tekkimine toimus erinevatel loomaliikidel miljonite aastate jooksul. Selgroogsete silma areng kujutas endast olulist edasiminekut ja 1990ndatel alanud olulised uuringud on aidanud sellistest arengutest paremini aru saada. Peageen Pax6 on tuvastatud silma arengu keskse tähtsusega ja jätkuvalt käib intensiivne arutelu selle üle, kas silm tekkis evolutsiooni käigus üks või mitu korda. Need küsimused pole huvitavad mitte ainult alusuuringute jaoks, vaid neil on ka sügavam mõju geeniregulatsiooni ja morfoloogilise variatsiooni vahelisele koostoimele, näiteks de.wikipedia.org selgitas.

Kokkuvõtteks võib öelda, et viimane uurimus näitab võimsalt, kuidas geneetilised mehhanismid kujundavad putukate silmade evolutsioonilist kohanemist ja mitmekesisust. Leiud võivad olla olulised ka meditsiiniliste rakenduste jaoks, eriti seoses inimsilma toimimisega, ja illustreerivad keerulisi evolutsiooni teid, mis võivad väikeste geneetiliste muutuste kaudu põhjustada suuri morfoloogilisi erinevusi.