Molekylär evolution av neuropeptid Y-receptorer hos
regnbåge (Oncorhynchus mykiss)
Neuropeptid Y(NPY) och dess besläktade peptider är en grupp molekyler som binder till
speciella mottagarmolekyler (receptorer) på ytan av en cell. Fysiologiska effekter till följd av
denna bindning inkluderar bland annat ökad aptit, sammandragning av blodkärl (vilket leder till
höjt blodtryck), påverkan på biologiska klockor (sk cirkadiska rytmer) samt reglering av
hormonfrisättning och minnesfunktioner.
Fem olika subtyper av neuropeptid Y-receptorer har hittills påträffts hos olika
däggdjursarter (inklusive människa). Receptorer har även påträffats hos till exempel kyckling,
groddjur och flera fiskarter. De receptorer som hittills påträffats hos benfiskar verkar höra till en
separat fisk-specifik subtyp av receptorer som inte finns hos andra djurgrupper.
Man vet sedan tidigare att duplicering av gener är en viktig mekanism vid utveckling av
nya gener eftersom det ger nytt råmaterial för evolutionen att verka på. Dubbla kopior av en gen
gör det möjligt för mutationer att ansamlas i en av kopiorna utan att den ursprungliga funktionen
förstörs, något som kan leda till att en ny receptortyp med en något förändrad funktion uppstår.
Mycket tyder på att de olika receptorsubtyperna som återfinns hos ryggradsdjur har uppstått via
duplikation av en receptorgen som fanns hos en anfader till alla ryggradsdjur och att flera på
varandra följande duplikationer har gett upphov till de olika subtyper som man ser idag. Data från
många genfamiljer visar på ett liknande mönster, något som tyder på att duplikationer av hela
genom (hela arvsmassan) eller stora kromosomsegment är en viktig evolutionär process.
För att undersöka den evolutionära historien för neuropeptid Y-receptorer hos ryggradsdjur
är det viktigt att få sekvensdata från flera olika djurgrupper, däribland benfiskar. Min analys av
partiella sekvenser från regnbåge tillsammans med sekvenser från andra arter visade att regnbåge
har två receptorgener (Y2 och Y7) av en typ som bara finns i en kopia (Y2) hos tex människa.
Liknande resultat har tidigare erhållits från zebrafisk. Både zebrafisk och regnbåge antas ha
genomgått flera duplikationer av arvsmassan än tex däggdjur. För att få en mer komplett bild av
hur neuropeptid Y-receptorevolutionen gått till, och därmed en bild av hur ryggradsdjurens
utveckling gått till., krävs mer sekvensdata från flera viktiga ryggradsdjur. Jämförande studier av
receptorer från olika djurarter ger också viktig information om vilka av deras delar som är viktiga
för funktionen. Detta kan komma att få praktisk betydelse vid utveckling av läkemedel med
specifik effekt på en viss receptortyp och ge mer information om de olika receptorernas
fysiologiska betydelse.
Tomas Larsson
Examensarbete i biologi 20 p, VT 2002
Instititionen för biologisk grundutbildning och institutionen för neurovetenskap, farmakologi, Uppsala Universitet
Handledare: Dan Larhammar, Earl Larsson och Torun Dunér
1
