Kita mungkin akhirnya tahu bagaimana visi kita berkembang, dan itu bukan dari cabang kehidupan kita: ScienceAlert

Evolusi mata manusia Untuk waktu yang lama Salah satu misteri paling menantang dalam biologi, urutan langkah-langkah yang diperlukan untuk mengubah fotosensitifitas primitif menjadi sistem fotografi yang kompleks sedang diperdebatkan.

Penelitian baru menunjukkan bahwa beberapa komponen penglihatan vertebrata mungkin tidak terbentuk secara bertahap karena gen mereka diwariskan sepanjang garis keluarga, tetapi “dicuri” dari cabang kehidupan yang sama sekali berbeda.

“Setidaknya satu inovasi yang mengarah pada struktur mata vertebrata saat ini tidak berasal dari ‘penambalan’ gen yang ditemukan pada hewan lain secara bertahap, tetapi berasal dari pengenalan DNA baru dari bakteri melalui transfer gen horizontal,” Menjelaskan Ahli biologi molekuler Matt Dougherty dari University of California, San Diego (UCSD) di Twitter.

Transfer gen horizontal Ini menggambarkan proses transfer materi genetik antara berbagai jenis organisme, seperti virus pertukaran gen atau bakteri lengket.

Salah satu fitur utama yang membedakan mata kita yang fokus halus seperti kamera dari mata invertebrata adalah pemisahan jaringan penginderaan cahaya dari sel yang bertanggung jawab untuk mendaur ulang molekul yang bereaksi terhadap cahaya.

Perlu dicatat bahwa invertebrata juga memiliki mata yang luar biasa sehingga mereka jelas mengembangkan solusi berbeda untuk ketajaman visual. Kami hanya mengandalkan IRBP dan mereka tidak, yang berarti bahwa memperoleh gen bakteri ini menempatkan kami pada jalur evolusi yang menjadikan mata kami seperti apa adanya. 7/

– Matt Daugherty (@Daugherty_Lab) 10 April 2023

Ini bergantung pada mekanisme untuk benar-benar memindahkan molekul, yang disebut retinoid, di antara sel yang berbeda. Protein pengikat reseptor retinoid (IRBP) yang sangat terkonservasi Itu melakukan transfer, dan menurut penelitian baru ini, itu berasal dari gen bakteri yang tiba-tiba muncul di mata seperti vertebrata lebih dari 500 juta tahun yang lalu.

IRBP tidak hanya tidak ada pada invertebrata, tetapi juga tidak ditemukan pada sel kompleks lainnya, dari pohon hingga amuba hingga ragi. Satu-satunya catatan yang kita miliki tentang gen Urutan yang mirip dengan pengkodean IRBP berasal dari bakteri.

Dengan menganalisis lebih dari 900 genom, mahasiswa pascasarjana biologi molekuler MIT Chinmay Kalluraya dan rekannya mampu menentukan penampilan gen dalam garis keturunan vertebrata. Ini bertepatan dengan munculnya mata seperti vertebrata lebih dari 500 juta tahun yang lalu.

Tampaknya nenek moyang dari semua hewan yang disilangkan kembali mencuri gen asli dari bakteri, dan selama beberapa generasi seleksi alam, Replikasi dan fungsi kodonnya dibentuk untuk mengangkut retinoid.

Meskipun hanya memainkan satu peran kecil dalam penglihatan vertebrata, fakta bahwa komponen baru dapat menyelinap di antara bagian biosfer yang sangat berbeda memberikan kemungkinan baru untuk menjelaskan banyak proses biologis yang kompleks. Contoh lain dari ini adalah protein yang diperlukan untuk pembentukan plasenta pada mamalia yang disebut syncytin. gen untuk protein ini Itu berasal dari retrovirus.

“Tidak seperti evolusi gen yang ada, atau yang disebut modifikasi, perolehan materi genetik asing berpotensi menembus evolusi eukariota dengan memberikan kebaruan fungsional langsung,” Menjelaskan di kertas mereka.

Semakin banyak genom yang diurutkan, para peneliti yakin kita akan menemukan lebih banyak contoh transfer gen horizontal dalam sejarah evolusi kita.

“DNA dari mikroba (termasuk virus) telah membentuk evolusi hewan dengan cara yang aneh dan mengejutkan.” Dia berkata Dougherty.

Penelitian ini telah dipublikasikan di PNAS.