딥 호몰로지

Deep homology
pax6의 변화는 유사한 표현형식의 변화를 초래하고 다양한 종에 걸쳐 기능한다.

진화적 발달 생물학에서, 성장과 분화 과정이 광범위한 종에 걸쳐 동질적이고 깊이 보존된 유전적 메커니즘에 의해 지배되는 경우를 설명하기 위해 깊은 동질학의 개념을 사용한다.

역사

추가 정보: 진화발달생물학

1822년 프랑스의 동물학자 에티엔 제프로이 생힐라르는 가재를 해부하여 그 몸이 척추동물의 몸처럼 조직되어 있지만 거꾸로 뒤집힌 배를 (도발적으로) 발견하였다.[1]

나는 단지 모든 연성 기관, 즉 생명의 주요 기관들이 갑각류에서 발견된다는 것을 알게 되었다. 곤충들에서는 같은 순서로, 같은 관계와 높은 척추동물에서 그들의 유사점과 같은 배열로... 나의 놀라움은 무엇이었을까, 그리고 내가 덧붙여 말할 수 있는 것은, [그런] 규칙을 보고...[1]

곤충과 척추동물과 같은 다른 동물들의 호몰로호스 유전자는 배아 발달을 조절하고 따라서 성체의 형태를 조절한다. 이 유전자들은 수억 년의 진화 과정을 통해 보존되어 왔다.

제프로이의 호몰로지 이론은 그의 당대의 대표적인 프랑스 동물학자 조르주 쿠비에에 의해 비난받았으나, 1994년에 제프로이가 옳다는 것이 증명되었다.[1] 1915년 산티아고 라몬 이 카잘은 파리의 시신경엽의 신경 연결부를 지도화하여 그것들이 척추동물의 것과 닮았다는 것을 발견했다.[1] 1978년 에드워드 B. 루이스는 가정적인 유전자가 초파리의 배아 발달을 조절한다는 것을 발견하면서 진화적 발달 생물학을 발견하는데 도움을 주었다.[1]

1997년 닐 슈빈, 클리프 타빈, 숀 B의 논문에 딥 호몰로지라는 용어가 처음 등장했다. 캐롤은 상이한 동물 특징에서 진화론적 유사성을 나타내는 유전적 규제 기구의 명백한 관련성을 설명한다.[2]

다른 종류의 호몰로지

보통의 호몰로학은 분명히 연관성이 있는 포유류의 사지뼈와 같은 구조의 패턴에서 나타나는 반면, 깊은 호몰로학은 상당히 다른 해부학적 구조를 가진 동물군에 적용될 수 있다: 척추동물(골격과 연골로 만들어진 내골격)과 절지동물(치틴으로 만들어진 외골격)은 그럼에도 불구하고 항상 같은 팔다리를 가지고 있다.유사한 조리법 또는 "숙제"를 사용하여 루크 처리됨.[2][3][4][5]

메타조아 내에서는 가정 유전자가 주요 신체 축을 따라 분화를 조절하며, 팍스 유전자(특히 PAX6)는 눈 및 다른 감각기관의 발달을 조절하는 데 도움을 준다. 깊은 호몰로지들은 포유류의 눈과 구조적으로 상당히 다른 곤충들의 복합적인 눈과 같이 널리 분리된 그룹들에 적용된다.[3]

이와 유사하게, 홉스 유전자는 동물의 분할 패턴을 형성하는데 도움을 준다. 쥐에서 손가락과 발가락 형성을 조절하는 HoxA와 HoxD는 제브라피쉬에서 광선 지느러미의 발달을 조절한다; 이 구조물은 그때까지 비호몰로코닉으로 여겨져 왔다.[6]

노래부르기와 인간과 같이 음향 통신을 사용하는 동물들 사이에 깊은 호몰로지 가능성이 있는데, 이것은 FOXP2 유전자의 변형되지 않은 버전을 공유할 수 있다.[7]

알고리즘.

2010년 에드워드 마르코트(Edward Marcotte)가 이끄는 연구팀은 표현형(특성과 발달 결함 등)을 바탕으로 단세포 유기체, 식물, 동물에서 깊은 동음이의 유전모듈을 식별하는 알고리즘을 개발했다. 이 기술은 표현형에 관여하는 유전자의 정형학(동사학의 일종)에 근거하여 유기체에 걸쳐 표현형을 정렬시킨다.[8][9]

참조

  1. ^ a b c d e Held, Lewis I. (February 2017). Deep Homology?: Uncanny Similarities of Humans and Flies Uncovered by Evo-Devo. Cambridge University Press. pp. 2–5. ISBN 978-1316601211.
  2. ^ a b Shubin, Neil; Tabin, Cliff; Carroll, Sean (1997). "Fossils, genes and the evolution of animal limbs". Nature. Springer Nature. 388 (6643): 639–648. Bibcode:1997Natur.388..639S. doi:10.1038/41710. PMID 9262397. S2CID 2913898.
  3. ^ a b Carroll, Sean B. (2006). Endless Forms Most Beautiful. Weidenfeld & Nicolson. pp. 28, 66–69. ISBN 0-297-85094-6.
  4. ^ Gilbert, Scott F. (2000). "Homologous Pathways of Development". Developmental biology (6th ed.). Sunderland, Mass: Sinauer Associates. ISBN 0-87893-243-7.
  5. ^ Held, Lewis I. (February 2017). Deep Homology?: Uncanny Similarities of Humans and Flies Uncovered by Evo-Devo. Cambridge University Press. pp. viii and throughout. ISBN 978-1316601211.
  6. ^ Zimmer, Carl (2016-08-17). "From Fins Into Hands: Scientists Discover a Deep Evolutionary Link". The New York Times. Retrieved 21 October 2016.
  7. ^ Scharff, Petri; Constance, Jane (July 2011). "Evo-Devo, Deep Homology and FoxP2: Implications for the Evolution of Speech and Language". Philos. Trans. R. Soc. B. 366 (1574): 2124–2140. doi:10.1098/rstb.2011.0001. PMC 3130369. PMID 21690130.
  8. ^ Zimmer, Carl (April 26, 2010). "The Search for Genes Leads to Unexpected Places". The New York Times.
  9. ^ McGary, K. L.; Park, T. J.; Woods, J. O.; Cha, H. J.; Wallingford, J. B.; Marcotte, E. M. (April 2010). "Systematic discovery of nonobvious human disease models through orthologous phenotypes" (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (14): 6544–9. Bibcode:2010PNAS..107.6544M. doi:10.1073/pnas.0910200107. PMC 2851946. PMID 20308572.

참고 항목

  • 신체 계획 – 동물 망상 구성원에 공통적인 형태학적 특징 집합