遺伝子が新しい細胞タイプの進化に役割を果たす1つの方法は、新しい調節要素の獲得によるものです。これらの調節要素は、遺伝子がいつどこで発現されるかを制御するDNA配列です。新しい調節要素の獲得により、遺伝子を異なる細胞タイプまたは発達中の異なる時間で発現させることができ、新しい細胞機能の進化につながる可能性があります。
たとえば、眼の進化に関するある研究で、研究者は、Pax6と呼ばれる遺伝子の新しい調節要素が、視力の進化に不可欠な発達中の目でそれを発現させることを可能にすることを発見しました。
遺伝子が新しい細胞型の進化に役割を果たすことができる別の方法は、遺伝子の複製によるものです。遺伝子複製イベントは、新しい変異や機能を自由に獲得できる遺伝子のコピーを作成できます。これは、異なる細胞タイプに特化した新しい遺伝子の進化につながる可能性があります。
たとえば、心臓の進化に関する1つの研究で、研究者はタンパク質ミオシンをコードする遺伝子が複製されていることを発見し、コピーの1つが発達中の心臓で発現することを可能にする突然変異を取得しました。これにより、心臓が収縮し、血液を送り出すことができました。
遺伝子、調節要素、および遺伝子重複イベントの相互作用は、新しい細胞タイプの開発と機能を制御する新しい遺伝子調節ネットワークを生じさせることができます。このプロセスは、複雑な多細胞生物の進化に不可欠です。
