Ученые изучают эволюцию человеческого зрения

Просмотров: 193

Опубликовано 05.04.2015, 20:20 (мск) Александр Наумов в Новости, Офтальмология

Очень плохая статьяПлохая статьяТак себе статьяХорошая статьяОтличная статья (Читатели ещё не оценили запись, станьте первым!)
Загрузка...
эволюция, глаз, трансдуцины, рыбка-данио

Ученые изучают эволюцию человеческого зрения

Новое исследование SciLifeLab в университете Упсалы, опубликованное в журнале PLoS ONE, показывает, что гены, имеющие решающее значение для зрения, были увеличены на ранних стадиях эволюции позвоночных и получили различные функции, которые привели к усовершенствованию глаза у позвоночных животных и людей.

Глаз у позвоночных имеет уникальную организацию, которая возникла во время первых позвоночных более 500 миллионов лет назад. Новое исследование, проведенное исследовательской группой во главе с Ксесусом Абало (Xesus Abalo) и Дэном Ларамаром (Dan Larhammar), объясняет как древние дупликации генов играют решающую роль в эволюции новых функций.

Первым шагом стало появление реакции колбочек и палочек сетчатки на свет. Двадцать лет назад первые исследования световых рецепторов у птиц, протеинов, называемых опсины, показали, что цветное зрение возникло раньше черно-белого. Эта гипотеза недавно была подтверждена детальными исследованиями опсиновых генов в широком диапазоне видов позвоночных.

Новое исследование, опубликованное в журнале PLoS ONE, представляет собой подробное описание трансдуцинов в сетчатке рыбок данио, широко используемого экспериментального животного. Этот вид сохраняет не только все пять опсинов предков позвоночных, два из которых были потеряны у млекопитающих, включая у человека, рыбка-данио также демонстрирует наибольшую мультиплицируемость трансдуцинов. В то время как люди имеют по три белка трансдуцина в колбочках и палочках, рыбка-данио имеет пять трансдуцинов в колбочках и четыре — в палочках.

Авторы исследовали судьбы всех девяти генов трансдуцина в сетчатке рыбок данио сообщают, что каждый дубликат отличается от оригинала поразительным образом. Рыбки-данио отображают те же различия, как и люди между трансдуцинами палочек и колбочек. Это значит, что эти два типа клеток приобрели их характерные свойства еще до самого раннего предка позвоночных примерно 420 млн лет.

Эти результаты показывают, что дублирование генов и геномов являются важным источником нового генетического материала, который впоследствии превратился в несколько специализированных функций. Генные дубликаты могут быстро принять измененные образцы экспрессии.

Давно известно, что рыбки-данио имеют возможность обнаруживать ультрафиолетовый свет, и их сетчатка имеет гораздо более широкое распространение цветоразличающих колбочек, чем сетчатка человеческого глаза. Дупликация генов у рыбок-данио привила к формированию зрительной системы, которая позволяет им успешно обитать в определенной среде так же, как и любому другому виду, в том числе и человеку.

Подробнее в научной статье:

Lagman D, Callado-Pérez A, Franzén IE, Larhammar D, Abalo XM (2015) Transducin Duplicates in the Zebrafish Retina and Pineal Complex: Differential Specialisation after the Teleost Tetraploidisation. PLoS ONE 10(3): e0121330. doi:10.1371/journal.pone.121 330


Александр Наумов (603 Статей)
Должность - Автор новостного блока. Врач-кардиолог. г. Санкт-Петербург.