오사카 시립 대학의 테라키타 아키히사 교수들의 연구 그룹은 어류를 이용한 연구로, 「빛의 색의 식별」과 「빛에 의한 생체 리듬의 조절」에 관련된 XNUMX개의 유전자가 진화의 과정에서 분화한 쌍둥이의 관계임을 발견했습니다.이들은 빛을 느끼는 기능을 가지면서 시각 이외의 기능을 가지고 있어 인간도 포함하는 동물이 어떻게 비시각의 광감각을 획득했는지를 해명하는 열쇠가 될 것 같습니다.

 빛을 느끼는 수용체는 시각에 관한 것들과 그렇지 않은 것들로 나뉩니다.시각의 수용체에 대해서는 진화의 과정이나 기능이 유전자 수준에서 밝혀지고 있습니다만, 비시각에 관련된 수용체에 대해서는 거의 알 수 없습니다.이를 조사하기 위해 연구그룹은 어류 등의 하등척추동물의 뇌에 있는 송과체가 생체리듬을 정돈하는 멜라토닌이라는 호르몬의 분비를 빛에 의해 행하고 있는 것, 그에 더해 색의 식별도 하고 있는 것 에 주목했습니다.
 우선 제브라피쉬라고 하는 소형 물고기를 이용해 수많은 빛을 느끼는 단백질 중에서, 어느 것이 멜라토닌의 조절에 관여하고 있는지를 알아냈습니다.한층 더 다양한 어류의 유전자를 해석하는 것으로 진화의 어느 과정에서 이 유전자를 획득했는지를 조사했습니다.약 3억년 전에 어류에서 일어난 '게놈의 이배화'라고 하는 현상에 의해, 빛의 색의 식별에 관련되는 유전자로부터 분화한 것을 밝혔습니다.

 이번 발견은 광수용 단백질의 유전적인 분화가 멜라토닌의 분비량을 빛에 의해 조절하는 기능을 획득하는데 중요한 역할을 했다는 것을 보여줍니다.이것은 지금까지 거의 알려지지 않았던 비시각적인 광수용 단백질의 유래와 기능의 관계를 발견한 최초의 예입니다.향후 비시각 단백질의 기능과 그 진화 과정을 해명해 갈 때에 큰 발걸음이 될 것으로 기대됩니다.

출처 :【오사카 시립 대학】광 감각의 진화를 해명하는 열쇠가 되는 쌍둥이 유전자를 어류 송과체로 발견

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