Клетки конуса специализированы для определенных длин волны света, дабы оказать помощь животным найти цвет, тогда как пруты смогут найти кроме того единственный фотон и специализированы для видения недостаточной освещенности. «У многих млекопитающих главные над прутом сетчатки, но если Вы смотрите на рыбу, лягушек, либо птицы, большинство доминируется над конусом – так, эволюционный вопрос всегда был, ‘Что случилось?’» говорит Ананд Сваруп, биолог сетчатки в Национальном Глазном Университете, части Национальных Университетов Здоровья. «Мы трудились в течение продолжительного времени, чтобы выяснить фундаментальные механизмы сзади развития и прута конуса».Прошлая работа, сделанная Сварупом и его сотрудниками, продемонстрировала, что транскрипционный фактор называющиеся NRL выдвигает клетки в сетчатке к назреванию в пруты, подавляя гены, вовлеченные в развитие конуса. «Мы начали задаваться вопросом, были ли так или иначе конусы маленькой длины волны преобразованы в пруты на протяжении эволюции», говорит Сваруп.Дабы изучить происхождение прутов у млекопитающих, Swaroop и его команда изучили клетки и прут конуса, забранные от мышей на разных стадиях развития. Подробности эмбрионального развития организма довольно часто показывают черты, каковые несут его эволюционные предки; разглядите, к примеру, как человеческие эмбрионы первоначально развивают подобные жабрам хвост и разрезы.
Исследователи видели, что на ранних стадиях, спустя два дня по окончании того, как мыши появились, развивание клеток прута выразило гены, в большинстве случаев увиденные в зрелых конусах маленькой длины волны (каковые употребляются у других животных, дабы найти ультрафиолетовый свет). В то время, когда исследователи изучили эпигенетику очищенных клеток прута от мышей, они видели, что эти нюансы стали подавляемыми гистоном и ДНК methylations позднее в развитии, спустя десять дней по окончании того, как мыши появились.У данио-рерио, каковые являются дневными и доминируются над конусом, второй комплект опытов продемонстрировал, что клетки прута не напоминали конусы по большому счету. Дабы заняться расследованиями, в то время, когда элементы млекопитающих, каковые поворачивают конусы к прутам, быть может, случились, исследователи разглядели геномные последовательности от множества позвоночных животных.
Команда поняла, что гены, важные за регулирование NRL, стали более усовершенствованными у плацентарных млекопитающих, потому, что современная сетчатка развилась и была утрачена в нескольких группах немлекопитающих. Происхождение данной регулятивной совокупности, казалось, совпало с эволюцией nocturnality у ранних млекопитающих.
Команда заключила, что у млекопитающих, транскрипционный фактор NRL стал ограниченным фоторецепторами в глазу, заставив клетки измениться от конусов до прутов и дав ранним млекопитающим край, они должны были поднять деятельный ночной образ судьбы. (Парадоксально, люди зависят больше от конусов для отечественного видения, но исходя из этого предков, позднее развитых, дабы применять в собственных заинтересованностях дневное время опять.)«Эти фоторецепторы прута сохраняют молекулярный след конусов маленькой длины волны», говорит Сваруп. «Мы представили свидетельства, что, получая регулирующие элементы за NRL, дабы переместить конусы маленькой длины волны в пруты, ранние млекопитающие поменяли один тип клетки от завоевания Ультрафиолетового света – что не нужен ночью – для чего-то, что легко очень чувствительно к свету».