Загадка появления зрения у позвоночных разгадана

Ученые выяснили как возникло зрение у позвоночных Развитие сложных форм жизни из примитивных одноклеточных бактерий — это такое же невероятное событие, как и само появление живых бактерий в безжизненном океане. Чего стоит только наше зрение, которое долгое время считалось одной из самых сложных загадок биологии. Только представьте себе, что элементарная чувствительность к свету развилась в сложнейшую фотографическую систему, благодаря которой вы сейчас можете читать эту статью. Ученые не могли понять как это произошло, однако согласно недавнему исследованию, у позвоночных и их предков зрение не эволюционировало постепенно. Один из ключевых для зрения генов был “украден” от других ветвей жизни. То есть в какой-то момент наш предок, фактически, подвергся генной модификации, в результате чего развил способность видеть. В чем секрет зрения Все позвоночные содержат ген IRBP, без которого у нас не было бы хорошего зрения. Благодаря ему фоточувствительные белки опсины могут многократно реагировать на свет. Эти белки реагируют на свет при помощи ретиналя — особой молекулы, образованной из витамина А. При воздействии на них фотонов света, они формируют электрохимический сигнал и отправляют его в зрительный нерв. При этом у них меняется структура, в след за которой происходит изменение структуры и белков опсинов. Однако после такого “срабатывания” ретинали не могут вернуться в исходное состояние, то есть опять стать фоточувствительными. Однако белок IRBP помогает им вернуть первоначальную структуру. О том, как работает этот ген, ученым уже давно хорошо известно, однако непонятно было одно — как этот ген возник у позвоночных. Дело в том, что каждый белок или ген должен иметь своего предка в древних формах жизни. Причем некоторые важные гены, которые отвечают за копирование ДНК, синтез других белков или другие важные процессы, часто переходят от предков к потомкам практически без изменений. Другие же гены накапливают в себе мутации, в результате чего у потомков начинают выполнять совсем не ту функцию, которую выполняли у предков. Но, в любом случае, у родственных видов можно обнаружить схожие гены. Как вы наверняка догадались, найти предков гена IRBP ученые не смогли. Казалось, что он появился сам по себе, но так не бывает. Теперь же ученым Калифорнийского университета в Сан-Диего удалось разгадать эту загадку. Ген зрения перешел позвоночным внезапно из бактерий Как возник ген зрения Как сообщают исследователи в журнале PNAS, ген IRBP был введен в ДНК позвоночных из бактерий. Произошло это в результате горизонтального переноса генов. Суть данного процесса заключается в перемещении генетического материала между разными видами при помощи помощью вирусов, способных менять гены, либо при помощи бактерий “воров”. Надо сказать, что о таком явлении, как «кража» генов, науке было известно уже давно, и мы об этом рассказывали. У бактерий есть фермент-пептидаза, способный расщеплять другие белки и взаимодействовать со светочувствительными молекулами. Когда этот ген был перенесен в ДНК позвоночных, он удвоился два раза. То есть появилось сразу четыре его копии. Все они остались рядом друг с другом. Расщеплять белки ген IRBP в итоге разучился, но зато стал выходить во внеклеточное пространство и лучше начал работать со светочувствительными молекулами. То есть этот ген, фактически, появился у позвоночных случайно. Напомним, что и сложные формы жизни возникли на Земле тоже случайно. Ген зрения у древних позвоночных появился более 500 миллионов лет наза...

Читать полный текст на hi-news.ru

 

Опубликовано: 15:11, 19.04.2023

 

Новость из рубрики: Hi-Tech

 

Поделиться новостью:

 

Топ новости часа

• С 28 октября войти в «Госуслуги» с логином и паролем больше не получится...
• Starlink в Украине. Где купить и как пользоваться...
• Гран-при Австралии-2023. Расписание трансляций...
• Хозяин "Пятёрочки" рассказал, что россияне стали патриотами и разлюбили западные бренды...
• Де Хеа сделал 5-ю результативную ошибку со старта прошлого сезона – у него и Льориса их больше всего среди игроков АПЛ...
• Когда выйдут данные по инфляции в Великобритании и как они могут повлиять на GBP/USD?...