생물 발광은 살아있는 유기체에 의한 빛의 생산 및 방출입니다. 그것은 바다에서 흔한 현상으로, 모든 동물의 90% 이상이 빛을 생산하는 것으로 추정됩니다. 환상적인 자연광 쇼를 제공하는 것 외에도 생물 발광은 동료 유치, 음식 찾기, 포식자를 피하는 것과 같은 많은 중요한 기능을 가지고 있습니다.
생물 발광의 진화는 다른 그룹의 유기체에서 독립적으로 여러 번 발생하는 복잡한 과정이다. 이전의 연구는 환경 조건, 생태 학적 상호 작용 및 유전 적 제약과 같은 생물 발광의 진화에 영향을 줄 수있는 몇 가지 주요 요인을 확인했습니다.
이 연구에서 연구원들은 새로운 접근법을 사용하여 생물 발광의 진화를 분석했습니다. 그들은 루시퍼 라제 (luciferase)라고 불리는 큰 생물 발광 단백질 그룹에 초점을 맞추었다. 루시 페라 제는 빛을 생성하는 화학 반응을 촉진하는 효소입니다. 연구자들은 박테리아, 생선 및 곤충을 포함한 광범위한 유기체에서 루시페라스의 분자 구조와 기능을 분석했습니다.
연구원들은 분자 네트워크에서 가장 중심적인 루시페라 제가 시간이 지남에 따라 더 복잡한 빛의 광 방출 패턴을 진화시키는 경향이 있음을 발견했습니다. 이것은 생물 발광의 진화가 분자 네트워크 내에서 루시퍼 라제의 연결에 의해 영향을 받음을 시사한다.
이 연구의 발견은 다른 생물학적 시스템에서 복잡한 특성의 진화를 이해하는 데 중요한 영향을 미칩니다. 또한 미래에 생물 발광이 어떻게 진화 할 수 있는지 예측하기위한 새로운 프레임 워크를 제공합니다.
이 논문의 선임 저자 인 Konstantin Luzyanin Skoltech 교수는“우리의 연구는 복잡한 특성의 진화에 새로운 창을 제공합니다. "우리는 분자 네트워크 내에서 단백질의 연결성이 광 방출의 복잡한 패턴의 진화에 영향을 줄 수 있음을 보여줍니다. 이는 네트워크 연결이 다른 생물학적 시스템에서 복잡한 특성의 진화에 일반적인 역할을 할 수 있음을 시사합니다."
