Найденные свидетельства возможного междоменного горизонтального переноса генов, приведшего к развитию глаза у позвоночных

Молекулярные и химические биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего нашли возможные свидетельства междоменного горизонтального переноса генов, приведшего к развитию глаза у позвоночных. В своём исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, Чинмай Каллурая, Александр Вайтцель, Брайан Цу и Мэттью Доэрти использовали программу IQ-TREE для отслеживания эволюционной истории генов, связанных со зрением.

Одной из загадок эволюции всегда был вопрос, как мог развиться такой сложный орган, как глаз. В новой работе команда из Калифорнии попыталась найти ответ, исходя из гипотезы, что зрение у позвоночных могло начаться с использования светочувствительных генов, перенесённых от микроорганизмов.

Для проверки учёные с помощью программы IQ-TREE искали сходные генетические последовательности у человека и других существ, в первую очередь микробов. Перспективным кандидатом оказался ген IRBP.

• У человека этот ген кодирует белок, используемый в глазу для преобразования света в электрические импульсы, которые затем передаются в мозг по зрительному нерву.
• Ген IRBP является важнейшим компонентом зрения у всех позвоночных.
• Этот же ген обнаружен у микроорганизмов, в частности, в бактериальных пептидазах — ферментах, отвечающих за рециклинг белков.

Исследователи отмечают, что, хотя IRBP и кодируемый им белок есть у всех позвоночных, они отсутствуют у большинства беспозвоночных. Это указывает на то, что ген IRBP мог быть перенесён от микроба к древнему позвоночному более 500 миллионов лет назад. Это событие, вероятно, привело к развитию светочувствительности, а со временем — и к формированию таких органов, как глаза.