Οι ερευνητές καταδεικνύουν τον τρόπο με τον οποίο ορισμένα γονίδια εξελίχθηκαν από μια ανοσολογική λειτουργία σε οσφρητικό ρόλο στα θηλαστικά
Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στην οικογένεια γονιδίων VMN2R, τα οποία κωδικοποιούν πρωτεΐνες που λειτουργούν ως οσφρητικοί υποδοχείς σε θηλαστικά. Αυτοί οι υποδοχείς ανιχνεύουν μόρια οσμής στη μύτη και μεταδίδουν σήματα στον εγκέφαλο, επιτρέποντάς μας να αντιληφθούμε διαφορετικά αρώματα. Είναι ενδιαφέρον ότι τα γονίδια VMN2R μοιράζονται μια αξιοσημείωτη ομοιότητα με μια ομάδα γονιδίων ανοσο -υποδοχέα που ονομάζονται γονίδια VMN1R.
Μέσω της εξελικτικής ανάλυσης και των λειτουργικών μελετών, οι ερευνητές απέδειξαν ότι τα γονίδια VMN2R εξελίχθηκαν από ένα γονίδιο ανοσο -ανοσοποιητή VMN1R. Αυτό το συμβάν αλληλεπικάλυψης γονιδίων συνέβη πριν από περίπου 150 εκατομμύρια χρόνια, συμπίπτοντας με την απόκλιση των θηλαστικών από άλλα σπονδυλωτά.
Το διπλό γονίδιο VMN2R υποβλήθηκε σε αρκετές αλλαγές στη γενετική του αλληλουχία με την πάροδο του χρόνου, αποκτώντας μεταλλάξεις που ενίσχυαν ειδικά την ικανότητά του να δεσμεύεται με μόρια οσμής. Αυτές οι μεταλλάξεις οδήγησαν στην εξέλιξη των ξεχωριστών ρεπερτορίων του οσφρητικού υποδοχέα σε διάφορα είδη θηλαστικών, επιτρέποντάς τους να ανιχνεύσουν και να διακρίνουν μεταξύ ενός ευρέος φάσματος μυρωδιών.
Οι ερευνητές έδειξαν περαιτέρω ότι τα γονίδια VMN2R εκφράστηκαν επιλεκτικά στους οσφρητικούς αισθητήριους νευρώνες της μύτης, ενώ τα ομόλογα VMN1R τους παρέμειναν εκφρασμένα σε κύτταρα ανοσοκυττάρων. Αυτή η λειτουργική μετατόπιση οφειλόταν πιθανώς σε μεταβολές στη ρύθμιση των γονιδίων που περιορίζουν την έκφραση VMN2R στο οσφρητικό σύστημα.
Η συνεργασία των γονιδίων VMN2R από το ανοσοποιητικό σύστημα υπογραμμίζει την αξιοσημείωτη πλαστικότητα της γονιδιακής λειτουργίας κατά τη διάρκεια της εξέλιξης. Τα γονίδια που εξελίχθηκαν αρχικά για έναν σκοπό μπορούν να επαναπροσδιοριστούν για να εξυπηρετήσουν εντελώς νέες λειτουργίες σε διαφορετικά πλαίσια. Αυτή η εξελικτική διαδικασία βασίζεται στην πολυπλοκότητα και την ποικιλομορφία των βιολογικών συστημάτων, επιτρέποντας στους οργανισμούς να προσαρμοστούν σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα και να αναπτύσσουν νέες αισθητηριακές ικανότητες.
