Revolucionārs pētījums: kā gēnu regulēšana veido mušu acis!

Revolucionārs pētījums: kā gēnu regulēšana veido mušu acis!

Starptautiska pētnieku grupa, kurā ir zinātnieki no Getingenes un Barselonas universitātēm, kā arī Oksfordas Brūkas universitātes un Daremas universitātes, ir iesniegusi pašreizējos atklājumus par gēnu regulēšanu un tā ietekmi uz redzi. Šodien publicētajā pētījumā galvenā uzmanība pievērsta divu augļu mušu sugu acu attīstībai: Drosophila simulans un Drosophila mauritiana. Šīm sugām ir būtiskas acu izmēra atšķirības, kas tieši korelē ar redzi, piemēram, uni-goettingen.de ziņots.

Drosophila mauritiana uzrāda ievērojami lielākas acis, salīdzinot ar Drosophila simulans. Šīs atšķirības ir ne tikai optisks raksturlielums, bet arī ietekmē mušu redzi. Pētnieki pētīja gēnu ekspresiju acu attīstības laikā abām sugām un atklāja, ka ortodentikulu (otd) gēns D. mauritiana tiek aktivizēts agrāk nekā D. simulans. Ir identificēts specifisks ģenētiskais reģions genomā, kas ir atbildīgs par gēnu aktivācijas laika atšķirībām un tādējādi arī par acs izmēru.

Ģenētisks ieskats acu evolūcijā

Pētījuma rezultāti ir svarīgi, lai izprastu acu evolūcijas attīstību. Nelielas izmaiņas gēnu ekspresijā var būtiski ietekmēt acs izmēru. Ortodentikulu gēnam ir galvenā loma ne tikai D. mauritiana un D. simulans, bet tas ir iesaistīts arī lielāku acu veidošanā Drosophila melanogaster. Šķiet, ka otd gēna funkcija ir saglabāta visās trijās sugās, kas liecina, ka šie ģenētiskie mehānismi evolūcijas laikā ir saglabājušies stabili, kā apspriests pašreizējā publikācijā žurnālā BMC Biology.

Svarīgs šī pētījuma aspekts ir saikne starp acu attīstību un evolūciju plašāk. Kukaiņu acīm ir ievērojama formu un izmēru dažādība, kas pielāgojas dažādiem dzīves apstākļiem un vides apstākļiem. Iepriekšējie atklājumi liecina, ka D. mauritiana lielākās acis lielā mērā ir saistītas ar ommatidia izmēra atšķirībām. Ar X saistītais gēna segments D. mauritiana izraisa lielākas acis, kad to ievada D. simulans, izceļot šo evolūcijas adaptāciju ģenētisko pamatu. Šī datu bagātā analīze apvieno smalka kalibra kartēšanas metodes ar gēnu ekspresijas analīzi, lai identificētu attiecīgos kandidātu gēnus X hromosomā, piemēram, pmc.ncbi.nlm.nih.gov papildināts.

Evolūcijas attīstības nozīme

Pētījumi par acu evolūciju ir parādījuši, ka acs parādīšanās notika dažādām dzīvnieku sugām daudzu miljonu gadu laikā. Mugurkaulnieku acs evolūcija bija būtisks progress, un nozīmīgi pētījumi, kas sākās 1990. gados, ir palīdzējuši izprast šādus notikumus. Galvenais gēns Pax6 ir identificēts kā galvenais acu attīstībā, un joprojām notiek intensīvas debates par to, vai acs evolūcijas laikā radās vienu vai vairākas reizes. Šie jautājumi ir ne tikai interesanti fundamentālajiem pētījumiem, bet tiem ir arī dziļāka ietekme uz mijiedarbību starp gēnu regulēšanu un morfoloģiskām variācijām, piemēram, de.wikipedia.org paskaidroja.

Visbeidzot, šis jaunākais pētījums spēcīgi parāda, kā ģenētiskie mehānismi veido kukaiņu acu evolūcijas adaptāciju un daudzveidību. Rezultāti varētu būt svarīgi arī medicīniskiem nolūkiem, jo ​​īpaši attiecībā uz cilvēka acs darbību, un ilustrē sarežģītos evolūcijas ceļus, kas var izraisīt lielas morfoloģiskas atšķirības nelielu ģenētisku izmaiņu dēļ.