Вкрали найкраще у різних гілок життя. Вчені розповіли, як людям вдалося розвинути такий зір

Еволюція людського ока довгий час була однією з найдивовижніших загадок біології, постійно викликаючи суперечки про етапи, які були пройдені в процесі перетворення елементарної чутливості до світла на складну фотографічну систему, пише Science Alert.

У новому дослідженні вчені з Каліфорнійського університету у Сан-Дієго (UCSD) припустили, що деякі компоненти зору хребетних насправді могли формуватися не поступово, як вважалося раніше. Вважається, що ці гени зовсім не передавалися сімейними лініями, а були викрадені з інших гілок життя.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За словами молекулярного біолога Метта Догерті, вчені вважають, що принаймні одне "доповнення", яке призвело до нинішньої структури очей хребетних, виникло не внаслідок поетапної обробки генів, а внаслідок введення додаткової ДНК із бактерій за допомогою горизонтального перенесення генів. Зазначимо, що горизонтальне перенесення генів має на увазі процес переміщення генетичного матеріалу між різними типами організмів за допомогою вірусів, що змінюють гени, або бактерій, які їх викрадають.

Вчені зазначають, що головною відмінністю наших очей з точним фокусом від очей безхребетних є відокремлення світлочутливих тканин від клітин, які відповідають за переробку їх світлочутливих молекул. Цей процес ґрунтується на механізмах переміщення молекул (ретиноїдів) між різними клітинами.

Відомо, що транспортування ретиноїдів здійснює інтерфоторецептор білок (IRBP), і тепер дослідники вважають, що він передався нам з бактеріального гена, який раптово з'явився в очах хребетних близько 500 мільйонів років тому. Дослідники виявили, що інтерфоторецептор відсутній не тільки у безхребетних, а й в інших складних клітинах, від дерев, до амеб і дріжджів. Однак дослідники виявили, що подібна послідовність гена була виявлена у бактерій.

Під час дослідження вчені проаналізували понад 900 геномів. За словами співавтора дослідження, аспіранта кафедри молекулярної біології Масачусетського технологічного інституту Чинмай Каллурайя, в решті решт вони з колегами спромоглися визначити точну появу гена в лініях хребетних. До того ж вони також виявили, що його поява збіглася з появою очей, подібних до хребетних, і сталося це понад 500 мільйонів років тому.

Тепер дослідники вважають, що нашим унікальним зором ми зобов'язані спільному предку хребетних, який, мабуть, вкрав вихідний ген у бактерій. Далі знадобилися мільйони років природного відбору та дублювання цього коду, щоб зрештою сформувати його функцію транспортування ретиноїдів.

Дослідники вважають, що їхнє нове відкриття дозволить інакше поглянути на цілу низку складних функцій та біологічних процесів. Наприклад, ще одним подібним прикладом є білок синцитин, який відповідає за утворення плаценти у ссавців. Дослідникам відомо, що спочатку він виник у ретровірусах. Наразі вчені вважають, що подальші дослідження дозволять виявити більше цікавих прикладів.

Раніше Фокус писав про те, що вчені показали, як бачать наш світ собаки та які кольори вони розрізняють.