Revolucionarno istraživanje: Kako regulacija gena oblikuje oči muhe!

Revolucionarno istraživanje: Kako regulacija gena oblikuje oči muhe!

Međunarodni istraživački tim, koji se sastoji od znanstvenika sa sveučilišta u Göttingenu i Barceloni, kao i sa Sveučilišta Oxford Brookes i Sveučilišta u Durhamu, predstavio je trenutna saznanja o regulaciji gena i njegovom utjecaju na vid. Studija, objavljena danas, fokusira se na razvoj oka dviju vrsta voćnih mušica: Drosophila simulans i Drosophila mauritiana. Ove vrste imaju značajne razlike u veličini očiju koje izravno koreliraju s njihovim vidom, kao npr uni-goettingen.de prijavio.

Drosophila mauritiana pokazuje znatno veće oči u usporedbi s Drosophila simulans. Te razlike nisu samo optička karakteristika, već utječu i na vid muha. Istraživači su ispitali ekspresiju gena tijekom razvoja očiju kod obje vrste i otkrili da se ortodentikula (otd) gen aktivira ranije kod D. mauritiana nego kod D. simulans. Identificirana je specifična genetska regija u genomu koja je odgovorna za vremenske razlike u aktivaciji gena, a time i za veličinu očiju.

Genetski uvidi u evoluciju oka

Rezultati studije važni su za razumijevanje evolucijskog razvoja očiju. Male promjene u ekspresiji gena mogu imati značajan učinak na veličinu očiju. Gen ortodentikule igra ključnu ulogu ne samo kod D. mauritiana i D. simulans, nego je također uključen u razvoj većih očiju kod Drosophile melanogaster. Čini se da je funkcija otd gena očuvana u sve tri vrste, što sugerira da su ti genetski mehanizmi ostali stabilni tijekom evolucijskog vremena, kao što je objašnjeno u trenutnoj publikaciji u časopisu BMC Biology.

Važan aspekt ove studije je veza između razvoja oka i evolucije u širem smislu. Oči kukaca pokazuju nevjerojatnu raznolikost oblika i veličina, prilagođavajući se različitim životnim uvjetima i uvjetima okoliša. Prethodni nalazi upućuju na to da su veće oči D. mauritiana uglavnom posljedica razlika u veličini ommatidija. X-vezan genski segment kod D. mauritiana rezultira većim očima kada se uvede u D. simulans, naglašavajući genetsku osnovu ovih evolucijskih prilagodbi. Ova analiza bogata podacima kombinira metode mapiranja finog kalibra s analizom ekspresije gena kako bi se identificirali relevantni geni kandidati na X kromosomu, kao što su pmc.ncbi.nlm.nih.gov dopunjeno.

Važnost evolucijskog razvoja

Istraživanje evolucije oka pokazalo je da se oko pojavilo kod različitih životinjskih vrsta tijekom mnogo milijuna godina. Evolucija oka kralježnjaka predstavljala je ključni napredak, a važne studije počevši od 1990-ih pomogle su unaprijediti razumijevanje takvog razvoja. Glavni gen Pax6 identificiran je kao središnji za razvoj oka, a i dalje se vode intenzivne rasprave o tome je li oko nastalo jednom ili više puta u evoluciji. Ova pitanja nisu samo zanimljiva za temeljna istraživanja, već imaju i dublje implikacije na interakciju između regulacije gena i morfološke varijacije, kao što je de.wikipedia.org objasnio.

Zaključno, ovo najnovije istraživanje snažno pokazuje kako genetski mehanizmi oblikuju evolucijsku prilagodbu i raznolikost očiju kukaca. Nalazi bi također mogli biti važni za medicinsku primjenu, posebice u pogledu funkcioniranja ljudskog oka, i ilustriraju složene putove evolucije koji mogu uzrokovati velike morfološke razlike kroz male genetske promjene.