Revoliucinis tyrimas: kaip genų reguliavimas formuoja musių akis!

Revoliucinis tyrimas: kaip genų reguliavimas formuoja musių akis!

Tarptautinė tyrimų grupė, kurią sudaro Getingeno ir Barselonos universitetų, taip pat Oksfordo Brukso universiteto ir Durhamo universiteto mokslininkai, pristatė dabartines genų reguliavimo ir jo įtakos regėjimui išvadas. Šiandien paskelbtame tyrime daugiausia dėmesio skiriama dviejų vaisinių muselių rūšių – Drosophila simulans ir Drosophila mauritiana – akių vystymuisi. Šios rūšys turi didelių akių dydžio skirtumų, kurie tiesiogiai koreliuoja su jų regėjimu, pvz uni-goettingen.de pranešė.

Drosophila mauritiana turi žymiai didesnes akis, palyginti su Drosophila simulans. Šie skirtumai yra ne tik optinė charakteristika, bet ir turi įtakos musių regėjimui. Mokslininkai ištyrė genų ekspresiją abiejų rūšių akių vystymosi metu ir nustatė, kad ortodentiko (otd) genas D. mauritiana suaktyvėja anksčiau nei D. simulans. Buvo nustatytas specifinis genetinis genomo regionas, atsakingas už laikinus genų aktyvacijos skirtumus, taigi ir už akių dydį.

Genetinės įžvalgos apie akių evoliuciją

Tyrimo rezultatai yra svarbūs norint suprasti evoliucinį akių vystymąsi. Maži genų ekspresijos pokyčiai gali turėti reikšmingos įtakos akies dydžiui. Ortodentiko genas vaidina pagrindinį vaidmenį ne tik D. mauritiana ir D. simulans, bet taip pat dalyvauja kuriant didesnes Drosophila melanogaster akis. Atrodo, kad otd geno funkcija yra išsaugota visose trijose rūšyse, o tai rodo, kad šie genetiniai mechanizmai išliko stabilūs per evoliucijos laiką, kaip aptarta dabartiniame žurnale BMC Biology.

Svarbus šio tyrimo aspektas yra ryšys tarp akių vystymosi ir evoliucijos plačiau. Vabzdžių akys pasižymi nepaprasta formų ir dydžių įvairove, prisitaikančios prie skirtingų gyvenimo sąlygų ir aplinkos sąlygų. Ankstesni radiniai rodo, kad didesnės D. mauritiana akys daugiausia atsiranda dėl ommatidijų dydžio skirtumų. X susietas geno segmentas D. mauritiana sukelia didesnes akis, kai įvedamas į D. simulans, išryškindamas šių evoliucinių adaptacijų genetinį pagrindą. Ši analizė, kurioje gausu duomenų, sujungia smulkaus kalibro kartografavimo metodus su genų ekspresijos analize, kad būtų galima nustatyti atitinkamus genus kandidatus X chromosomoje, pvz. pmc.ncbi.nlm.nih.gov papildyta.

Evoliucinio vystymosi svarba

Akių evoliucijos tyrimai parodė, kad akis atsirado skirtingoms gyvūnų rūšims per daugelį milijonų metų. Stuburinių akių evoliucija buvo esminė pažanga, o svarbūs tyrimai, pradėti 1990-aisiais, padėjo geriau suprasti tokius pokyčius. Pagrindinis genas Pax6 buvo nustatytas kaip pagrindinis akių vystymosi veiksnys, ir toliau vyksta intensyvios diskusijos apie tai, ar akis evoliucijos metu atsirado vieną ar kelis kartus. Šie klausimai ne tik įdomūs fundamentiniams tyrimams, bet ir turi gilesnių pasekmių genų reguliavimo ir morfologinių variacijų sąveikai, pvz. de.wikipedia.org paaiškino.

Apibendrinant, šis naujausias tyrimas galingai parodo, kaip genetiniai mechanizmai formuoja evoliucinį vabzdžių akių prisitaikymą ir įvairovę. Išvados taip pat gali būti svarbios medicinos reikmėms, ypač žmogaus akies funkcionavimui, ir iliustruoti sudėtingus evoliucijos kelius, kurie dėl nedidelių genetinių pokyčių gali sukelti didelius morfologinius skirtumus.