Глубокая гомология

редактировать
Контроль роста и дифференциации глубоко законсервированные генетические механизмы pax6 изменения приводят к сходным фенотипическим изменениям морфологии и функции глаза у широкого круга видов.

В эволюционной биологии развития концепция глубокой гомология используется для описания случаев, когда процессы роста и дифференциации регулируются генетическими механизмами, которые гомологичны и глубоко законсервированы по широкий спектр видов.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Другой вид гомологии
  • 3 Алгоритм
  • 4 Ссылки
  • 5 См. также

История

В 1822 году французский зоолог Этьен Жоффруа Сен-Илер вскрыл рака и обнаружил, что его тело устроено как позвоночное, но перевернуто брюшком к спине (дорсовентрально) :

Я только что обнаружил, что все мягкие органы, то есть главные органы жизни, находятся у ракообразных и, следовательно, у насекомых, в том же порядке, в тех же отношениях и с одинаковым расположением. nt как их аналоги у высших позвоночных животных... Каково было мое удивление, и я могу добавить, мое восхищение, увидев [такое] правило...

Гомологичные гены hox в такие разные животные, как насекомые и позвоночные, контролируют эмбриональное развитие и, следовательно, форму взрослых тел. Эти гены были высококонсервативными на протяжении сотен миллионов лет эволюции.

Теория гомологии Жоффруа была опровергнута ведущим французским зоологом того времени Жоржем Кювье, но в 1994 году было показано, что Джеффруа прав. В 1915 году Сантьяго Рамон-и-Кахал нанес на карту нейронные связи зрительных долей мухи, обнаружив, что они напоминают таковые у позвоночных. В 1978 году Эдвард Б. Льюис помог открыть эволюционную биологию развития, обнаружив, что гомеотические гены регулируют эмбриональное развитие плодовых мух

. В 1997 г. термин «глубокая гомология» впервые появился в статье Нила Шубина, Клиффа Табина и Шона Б. Кэрролла, в которых описывается очевидное родство в генетических регуляторных аппаратах, что указывает на эволюционное сходство в несопоставимых особенности животных.

Другой вид гомологии

В то время как обычная гомология проявляется в структуре структур, таких как кости конечностей млекопитающих, которые очевидно связаны между собой, глубокая гомология может применяются к группам животных с совершенно разной анатомией: позвоночные (с эндоскелетами из кости и хрящом ) и членистоногими (с экзоскелетами сделаны из хитина ), тем не менее, имеют конечности, построенные с использованием аналогичных рецептов или «алгоритмов».

В пределах метазоа, гомеотические гены контролируют разницу ференция вдоль основных осей тела и гены pax (особенно PAX6 ) помогают контролировать развитие глаза и других органы чувств. Глубокая гомология применяется к широко разделенным группам, таким как глаза млекопитающих и совершенно разные по структуре сложные глаза у насекомых.

Аналогичным образом hox-гены помогают сформировать модель сегментации животного. HoxA и HoxD, которые регулируют формирование пальцев рук и ног у мышей, контролируют развитие лучевых плавников у рыбок данио ; эти структуры до этого считались негомологичными.

Существует возможная глубокая гомология среди животных, использующих акустическую коммуникацию, таких как певчие птицы и люди, которые могут иметь неизмененные версии FOXP2 ген.

Алгоритм

В 2010 году группа под руководством Эдварда Маркотта разработала алгоритм, который идентифицирует глубоко гомологичные генетические модули в одноклеточных организмах, растениях. и животных на основе фенотипов (таких как признаки и дефекты развития). Метод выравнивает фенотипы организмов на основе ортологии (типа гомологии) генов, участвующих в фенотипах.

Ссылки

См. Также

  • План тела - Набор морфологических особенностей, общих для представителей типа животных
Последняя правка сделана 2021-05-17 11:10:40
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте