Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe dieren genen hergebruiken om beide ledematen en ogen te ontwikkelen

Leden:

Veel dieren hebben genen die oorspronkelijk betrokken waren bij de ontwikkeling van andere structuren, zoals vinnen of vleugels, hergebruikt om ledematen te ontwikkelen. De Hox-genen, die essentieel zijn voor het specificeren van de identiteit van verschillende segmenten van het lichaam langs de anterieur-posterieure as, zijn bijvoorbeeld ook betrokken bij de ontwikkeling van ledematen. Bij gewervelde dieren worden de Hox-genen in verschillende combinaties tot expressie gebracht in het zich ontwikkelende ledemaat om de verschillende segmenten van het ledemaat te specificeren, zoals de bovenarm, onderarm, pols en hand.

Ogen:

De ogen van verschillende dieren zijn meerdere keren onafhankelijk geëvolueerd, en als gevolg daarvan hebben ze vaak genen hergebruikt die oorspronkelijk bij andere functies betrokken waren. Het Pax6-gen, dat essentieel is voor de ontwikkeling van het oog bij gewervelde dieren, komt bijvoorbeeld ook tot expressie in de zich ontwikkelende hersenen, waar het betrokken is bij de ontwikkeling van het optische tectum, een structuur die betrokken is bij visuele verwerking. Bovendien komt het Pax6-gen ook tot expressie in de zich ontwikkelende pancreas, waar het betrokken is bij de differentiatie van eilandjescellen van de pancreas.

Het herbestemmen van genen voor verschillende functies is een gemeenschappelijk thema in de evolutie. Het stelt dieren in staat nieuwe structuren en aanpassingen te ontwikkelen zonder dat ze helemaal opnieuw hoeven te beginnen. Door genen die al in het genoom aanwezig zijn te hergebruiken, kunnen dieren zich snel en efficiënt aanpassen aan nieuwe omgevingen.