東京大學項目研究員小川陽平領導的一個小組利用斑馬魚進行了研究,斑馬魚具有四色視覺,這是脊椎動物的原型,並研究了感知藍色和綠色的顏色傳感器(參與色覺的光感受器蛋白) 。發現了基因調控所必需的關鍵分子。

 動物的視網膜配備有多種顏色傳感器,它們可以通過組合它們來感知顏色。脊椎動物的祖先物種有四種顏色傳感器(紫色、藍色、綠色和紅色),它們的四色視覺是其原型。迄今為止,紫色和紅色傳感器已被研究,但藍色和綠色傳感器的作用及其遺傳控制機制仍不清楚。

 研究小組使用斑馬魚(一種具有四色視覺的小魚)來尋找調節顏色傳感器基因所必需的分子。我們分析了視網膜中的基因表達模式,並鑑定出轉錄調節因子 Six4 和 Six6 是在視錐細胞中強烈表達的分子。此外,我們發現 Six7 和 Six6 協調調節藍色和綠色傳感器基因的表達。此外,當通過基因操作刪除Six7和Six6時,動物進食(進食)的能力顯著降低,這表明通過這些關鍵分子的功能發展色覺對於動物的生存至關重要。

 在進化過程中,哺乳動物從白天變成夜間,四種顏色傳感器中失去了藍色和綠色。人類祖先將其餘兩個物種的紅色傳感器加倍,創造了綠色傳感器,並獲得了改良的三色(藍色、綠色、紅色)視覺,可以覆蓋從藍色到綠色的波長范圍。為了利用陽光作為環境信號,接收藍色到綠色波長(中心波長范圍)可能是有利的。未來的研究預計將闡明支持不同類型色覺及其進化過程的基因控制機制。

論文信息:【美國國家科學院院刊】Six6和Six7協調調控斑馬魚中波長視蛋白的表達

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