Geheimnis der Zebrafisch-Retina gelüftet

Das zweite Opsin-Gen

TORONTO – mechentel news – Das Sehpigment Rhodopsin (rh1) stellt bei Vertebraten die Grundlage der sensorischen Transduktionskaskade der Stäbchen-Photorezeptoren und des Sehens bei geringem Lichteinfall dar. Bei den meisten Vertebraten ist Rhodopsin ein single-copy-Gen, dessen Funktion in Stäbchen-Photorezeptoren hoch konesrviert ist. James Morrow et al. fanden jedoch Anzeichen für ein zweites dem Rhodopsin-Gen ähnliches Gen (rh1-2) im Zebrafischgenom, welches nicht das Produkt einer für den Zebrafisch spezifischen Genduplikation war und verschiedene einzigartige Aminosäuresubstitutionen besitzt. „Trotz dieser Unterschiede produzierte die Expression von rh1-2 in vitro ein Protein, dass nicht nur Chromophore binden konnte, indem es ein Absorptionsspektrum im sichtbaren Bereich (λmax ≈ 500 nm) schuf, sondern auch durch Licht aktivierbar war.“, erklärt das Forscherteam vom Department of Cell & Systems Biology der University of Toronto
( Canada) in der Dezember-Ausgabe 2010 der Fachzeitschrift Visual Neurosciences. Im Gegensatz zum rh1 wird rh1-2 nicht in den ersten 4 Tagen der embryonalen Entwicklung exprimiert, sondern in der adulten Retina und nicht im Gehirn oder Muskel. Die Forscher fanden ähnliche rh1-2-Sequenzen in zwei weiteren Spezies der Danio rerio sowie in einem entfernter verwandten Cyprinid, dem Epalzeorhynchos bicolor. Obwohl die Gensequenzen nur in Cyprinid-Fischen identifiziert wurden, deuten phylogenetische Analysen auf einen älteren Ursprung dieser Genfamilie hin. Die Studie lässt darauf schließen, dass rh1-2 ein funktionsfähiges Opsin-Gen ist, dass in der späteren Evolution exprimiert wurde. Das Fazit der Autoren: „Die Entdeckung eines neuen, zuvor uncharakterisierten Opsin-Gens in der Reti-na von Zebrafischen ist überraschend angesichts seiner Stellung als Modellsystem für Studien zur visuellen Wahrnehmung und Entwicklung von Vertebraten.“

Autoren: Morrow, J.M., Lazic, S., Chang, B.S.W.,
Korrespondenz: Department of Cell & Systems Biology, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada,; Department of Molecular Genetics, University of Toronto; Department of Ecology & Evolutionary Biology, University of Toronto; Centre for the Analysis of Genome Evolution and Function, University of Toronto,
Studie: A novel rhodopsin-like gene expressed in zebrafish retina,
Quelle: Visual Neurosciences. 2010 Dec 30,
Web: http://journals.cambridge.org/action/displayAbstract?fromPage=online&aid=8241489