Украденный ген. Американские ученые разгадали загадку эволюции зрения
Человеческое зрение — сложная система, которая формировалась миллионы лет (Фото:VadimVasenin/Depositphotos)
Эволюция человеческого глаза долгое время считалась одной из наиболее сложных загадок биологии. Ученые спорили о том, как нам удалось приобрести такую сложную систему, но сейчас у них появился ответ на этот вопрос.
Новое исследование предполагает, что некоторые гены, отвечающие за зрение, могли формироваться не постепенно, передавались по семейным линиям, а быть «украденными» у других видов.
«По крайней мере одна инновация, которая привела к нынешней структуре глаз позвоночных, возникла не в результате поэтапной „переделки“ генов, существующих у других животных, а в результате введения новой ДНК из бактерий путем горизонтального переноса генов», — объясняет молекулярный биолог Мэтт Догерти из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD).
Горизонтальный перенос генов описывает процесс перемещения генетического материала между различными типами организмов, например, с помощью вирусов, меняющих гены, или бактерий.
Это основано на механизмах фактического перемещения молекул, называемых ретиноидами, между различными клетками. Высококонсервативный белок интерфоторецептор (IRBP) связывает ретиноид и осуществляет ео транспортировку. Согласно этому новому исследованию, он возник из бактериального гена, который внезапно появился в глазах позвоночных более 500 миллионов лет назад.
Проанализировав более 900 геномов, аспирант кафедры молекулярной биологии Массачусетского технологического института Чинмай Каллурайя и его коллеги смогли точно определить появление гена в линиях позвоночных. Это совпало с появлением глаз, подобных позвоночным, более 500 миллионов лет назад.
Похоже, что предок всех животных с позвоночником украл исходный ген у бактерий и за многие поколения естественного отбора продублировал его код и сформировал функцию транспорта ретиноидов.
