A evolução do olho humano Por muito tempo Um dos mistérios mais desafiadores da biologia, a sequência de etapas necessárias para transformar uma fotossensibilidade primitiva em um sistema fotográfico complexo é discutida.
Novas pesquisas sugerem que alguns componentes da visão dos vertebrados podem não ter se formado gradualmente porque seus genes são transmitidos ao longo de linhagens familiares, mas foram “roubados” de ramos totalmente diferentes da vida.
“Pelo menos uma inovação que levou à atual estrutura dos olhos dos vertebrados não veio do ‘remendo’ gradual de genes encontrados em outros animais, mas veio da introdução de novo DNA de bactérias por transferência horizontal de genes”, disse. Explicar O biólogo molecular Matt Dougherty da Universidade da Califórnia, San Diego (UCSD) no Twitter.
Transferência horizontal de genes Ele descreve o processo de transferência de material genético entre diferentes tipos de organismos, como vírus de troca de genes ou bactérias pegajosas.
Uma das principais características que distingue nossos olhos de foco fino, semelhantes a câmeras, daqueles dos invertebrados é a separação dos tecidos sensíveis à luz das células responsáveis pela reciclagem de suas moléculas que reagem à luz.
Vale a pena notar que os invertebrados também têm olhos incríveis, então eles obviamente desenvolveram soluções diferentes para a acuidade visual. Contamos apenas com o IRBP e eles não, o que significa que a aquisição desse gene bacteriano nos coloca em um caminho evolutivo que torna nossos olhos o que são. 7/
– Matt Daugherty (@Daugherty_Lab) 10 de abril de 2023
Isso depende de mecanismos para realmente mover moléculas, chamadas retinóides, entre diferentes células. Proteína de ligação ao receptor de retinoide altamente conservada (IRBP) Ele faz a transferência e, de acordo com esta nova pesquisa, originou-se de um gene bacteriano que apareceu repentinamente em olhos de vertebrados há mais de 500 milhões de anos.
Não só o IRBP está ausente em invertebrados, como também não é encontrado em nenhuma outra célula complexa, desde árvores até amebas e leveduras. O único registro que temos do gene Uma sequência semelhante à que codifica a IRBP é de bactérias.
Ao analisar mais de 900 genomas, Chinmay Kalluraya, estudante de pós-graduação em biologia molecular do MIT, e seus colegas conseguiram determinar a aparência do gene em linhagens de vertebrados. Isso coincidiu com o aparecimento de olhos de vertebrados há mais de 500 milhões de anos.
Parece que os ancestrais de todos os animais retrocruzados roubaram o gene original das bactérias e, ao longo de muitas gerações de seleção natural, Sua replicação de códons e função é formada para transportar retinóides.
Embora desempenhe apenas um pequeno papel na visão dos vertebrados, o fato de novos componentes poderem deslizar entre partes muito diferentes da biosfera apresenta novas possibilidades para explicar muitos processos biológicos complexos. Outro exemplo disso é uma proteína necessária para a formação da placenta em mamíferos chamada sincitina. gene para esta proteína Originou-se em retrovírus.
“Ao contrário da evolução dos genes existentes, ou da chamada modificação, a aquisição de material genético estranho tem o potencial de permear a evolução dos eucariotos, fornecendo novidade funcional imediata”, disse. Explicar em seu papel.
À medida que mais genomas são sequenciados, os pesquisadores acreditam que encontraremos mais exemplos de transferência horizontal de genes em nossa história evolutiva.
“O DNA de micróbios (incluindo vírus) moldou a evolução dos animais de maneiras estranhas e surpreendentes”. Ele diz Dougherty.
Esta pesquisa foi publicada em PNAS.
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