Men heeft aangenomen dat de adenohypofysiale hormonen geëvolueerd zijn uit verschillende voorouderlijke genen door duplicatie gevolgd door evolutionaire divergentie. Om de oorsprong en evolutie van de endocriene systemen in vertebraten te begrijpen, hebben wij de adenohypofyse hormonen gekarakteriseerd in een agnathan, de zeeprik Petromyzon marinus. In gnathostomeeën worden adrenocorticotropine (ACTH) en melanotropine (MSH) samen met beta-endorfinen (beta-END) gecodeerd in één enkel gen, dat proopiomelanocortine (POMC) wordt genoemd, maar in de zeeprik worden ACTH en MSH gecodeerd in twee afzonderlijke genen, respectievelijk het proopoicortine (POC) gen en het proopiomelanotropine (POM) gen. De POC- en POM-genen komen specifiek tot expressie in respectievelijk de rostrale pars distalis (RPD) en de pars intermedia (PI). Bijgevolg zijn de eindproducten van beide weefsels dezelfde bij alle gewervelde dieren, d.w.z. ACTH uit de PD en MSH uit de PI. Het POMC-gen zou in de vroege stadia van de evolutie van ongewervelden kunnen zijn ontstaan door interne genverdubbeling van de MSH-domeinen. Het voorouderlijke gen zou dan kunnen overgeërfd zijn in kwabvinnige vissen en Tetrapoda, terwijl interne duplicatie en deletie van MSH-domeinen en duplicatie van het volledige POMC-gen plaatsvonden in lamprei en gnathostome vissen. Groeihormoon (GH) van de zeeprik komt tot expressie in de cellen van de dorsale helft van de proximale pars distalis (PPD) en stimuleert de expressie van een insuline-achtige groeifactor (IGF)-gen in de lever, zoals bij andere gewervelde dieren. Het gen bestaat uit 5 exonen en 4 intronen met een omtrek van 13,6 kb en is daarmee het grootste gen onder de bekende GH-genen. GH blijkt het enige lid van de GH-familie in de zeeprik te zijn, hetgeen suggereert dat GH het voorouderlijke hormoon van de GH-familie is dat eerst in de moleculaire evolutie van de GH-familie in gewervelde dieren is ontstaan en later, waarschijnlijk tijdens de vroege evolutie van de gnathostomeeën. De andere leden van de genfamilie, PRL en SL, zijn ontstaan door genverdubbeling. Een cDNA van de beta-keten, behorend tot de familie van de gonadotropines (GTH) en de thyrotropines (TSH), werd gekloond. Het komt tot expressie in cellen van de ventrale helft van PPD. Aangezien de expressie van dit gen wordt gestimuleerd door het gonadotropine-releasing hormoon van de lamprei, werd het aangewezen als een GTHbeta. Deze GTHbeta is ver verwijderd van beta-subunits van LH, FSH, en TSH in een unrooted tree afgeleid van fylogenetische analyse, en neemt een positie in als een out group, wat suggereert dat lampreien een enkel GTH-gen hebben, dat dupliceerde na de agnathans en voorafgaand aan de evolutie van gnathostomes om aanleiding te geven tot LH en FSH.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.