大阪市立大學寺田明久教授領導的一個研究小組利用魚類進行了研究,發現在進化過程中分化出兩個參與“光色辨別”和“光調節生物節律”的基因。我發現了成為一種關係。它們具有視覺以外的功能,同時具有感知光的功能,並且可能是闡明包括人類在內的動物如何獲得非視覺光感的關鍵。

 感知光的感受器分為與視覺相關的感受器和與視覺無關的感受器。視覺受體的進化過程和功能已在基因水平上得到闡明,但對非視覺受體知之甚少。為了研究這一點,研究小組利用光在魚類等低等脊椎動物大腦的松果體中分泌一種叫做褪黑激素的激素,這種激素調節生物節律,此外,它還可以區分顏色,我很關注。
 首先,我們使用一種叫做斑馬魚的小魚來找出許多感光蛋白中的哪一種參與了褪黑激素的調節。此外,通過分析各種魚類的基因,我們研究了該基因是在哪個進化過程中獲得的。通過大約 3 億年前發生在魚類中的一種稱為“基因組倍增”的現象,它與參與識別淺色的基因有所區別。

 我們的研究結果表明,感光蛋白的遺傳分化在獲得通過光調節褪黑激素分泌的能力方面發揮了重要作用。這是非視覺感光蛋白的起源和功能之間先前未知的關係的第一個例子。未來,它有望成為闡明非視覺蛋白質功能及其進化過程的重要墊腳石。

資料來源:【大阪市立大學】發現雙胞胎基因是闡明魚類松果體光感進化的關鍵

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