Ген, который особенно важен для электрических клеток, — это потенциал-управляемые натриевые каналы. Во время дупликации наследственного гена потенциал-зависимый натриевый канал мышцы, Scn4a, дублировался в Scn4aa и Scn4ab. Это вызвало диверсификацию генов ионных каналов натрия, и параллельно один и тот же дублированный ген, Scn4aa, специализировался для электрических клеток в Африке и Южной Америке, в то время как другой, Scn4ab, оставался специализированным для мышц.
Регулируемые токи проходят через ионные каналы и генерируют электрические сигналы. В расширенной онлайн-публикации Molecular Biology and Evolution авторы Ammon Thompson et al., показали, что ген натриевого канала Scn4aa может иметь эволюционную предвзятость по сравнению со своим близнецом, чтобы принимать участие в новых типах клеток, полученных из мышечных клеток.
Доказательства их гипотезы были предоставлены данными RT-qPCR для Scn4aa и Scn4ab от электрических рыб, которые сравнивали с неэлектрическими рыбами. Они предполагают, что подавление гена Scn4aa приводит к более быстрой эволюции и адаптации.
Кроме того, в ходе захватывающего открытия они обнаружили тот же паттерн экспрессии гена Scn4aa у вида рыб, использующих звук для общения, что демонстрирует еще одну экстраординарную эволюционную адаптацию от дупликации древних генов. Результаты дают убедительную гипотезу о том, что дупликации генов и «дрейф экспрессии» генов могут быть более распространенным эволюционным феноменом в развитии новых систем органов.
Изучая историю эволюции этих генов, мы начинаем понимать, почему один и тот же ген играет роль в повторяющейся эволюции этих необычных органов », — сказал исследователь Аммон Томпсон.