Si ritiene che gli ormoni adenoipofisari si siano evoluti da diversi geni ancestrali per duplicazione seguita da divergenza evolutiva. Per capire l’origine e l’evoluzione dei sistemi endocrini nei vertebrati, abbiamo caratterizzato gli ormoni adenoipofisari in un agnathan, la lampreda di mare Petromyzon marinus. In gnatostomi, adrenocorticotropina (ACTH) e melanotropina (MSH) insieme a beta-endorfine (beta-END) sono codificati in un unico gene, designato come proopiomelanocortina (POMC), tuttavia in lampreda di mare, ACTH e MSH sono codificati in due geni distinti, proopoicortina (POC) gene e proopiomelanotropin (POM) gene, rispettivamente. I geni POC e POM sono espressi specificamente nella pars distalis rostrale (RPD) e nella pars intermedia (PI), rispettivamente. Di conseguenza, i prodotti finali di entrambi i tessuti sono gli stessi in tutti i vertebrati, cioè ACTH dalla PD e MSH dalla PI. Il gene POMC potrebbe essere stato stabilito nelle prime fasi dell’evoluzione degli invertebrati dalla duplicazione genica interna dei domini MSH. Il gene ancestrale potrebbe essere stato poi ereditato nei pesci con le pinne lobate e nei tetrapodi, mentre la duplicazione interna e la cancellazione dei domini MSH così come la duplicazione dell’intero gene POMC hanno avuto luogo nella lampreda e nei pesci gnatostomi. L’ormone della crescita (GH) della lampreda di mare è espresso nelle cellule della metà dorsale della pars distalis prossimale (PPD) e stimola l’espressione di un gene del fattore di crescita insulino-simile (IGF) nel fegato come in altri vertebrati. Il suo gene consiste di 5 esoni e 4 introni che si estendono per 13,6 kb, che è il più grande tra i geni GH conosciuti. GH sembra essere l’unico membro della famiglia GH nella lampreda di mare, il che suggerisce che GH è l’ormone ancestrale della famiglia GH che ha avuto origine prima nell’evoluzione molecolare della famiglia GH nei vertebrati e successivamente, probabilmente durante la prima evoluzione degli gnatostomi. L’altro membro della famiglia di geni, PRL e SL, è apparso per duplicazione genica. È stato clonato un cDNA a catena beta appartenente alla famiglia delle gonadotropine (GTH) e della tireotropina (TSH). È espresso nelle cellule della metà ventrale della PPD. Poiché l’espressione di questo gene è stimolata dall’ormone di rilascio della gonadotropina della lampreda, è stato assegnato ad essere un GTHbeta. Questo GTHbeta è molto lontano dalle subunità beta di LH, FSH e TSH in un albero senza radici derivato dall’analisi filogenetica, e si posiziona come un gruppo out, suggerendo che le lamprede hanno un singolo gene GTH, che si è duplicato dopo gli agnati e prima dell’evoluzione degli gnatostomi per dare origine a LH e FSH.