Forskarna fokuserade på Vmn2r-familjen av gener, som kodar för proteiner som fungerar som luktreceptorer hos däggdjur. Dessa receptorer upptäcker luktmolekyler i näsan och överför signaler till hjärnan, vilket gör att vi kan uppfatta olika dofter. Intressant nog delar Vmn2r-generna en anmärkningsvärd likhet med en grupp immunreceptorgener som kallas Vmn1r-gener.
Genom evolutionär analys och funktionella studier visade forskarna att Vmn2r-generna utvecklades från en förfäders Vmn1r-immunreceptorgen. Denna gendupliceringshändelse inträffade för ungefär 150 miljoner år sedan, sammanfallande med däggdjurens divergens från andra ryggradsdjur.
Den duplicerade Vmn2r-genen genomgick flera förändringar i sin genetiska sekvens över tiden, och förvärvade mutationer som specifikt förbättrade dess förmåga att binda till luktmolekyler. Dessa mutationer ledde till utvecklingen av distinkta olfaktoriska receptorrepertoarer i olika däggdjursarter, vilket gjorde det möjligt för dem att upptäcka och skilja mellan ett brett spektrum av dofter.
Forskarna visade vidare att Vmn2r-generna blev selektivt uttryckta i de luktsensoriska nervcellerna i näsan, medan deras förfäders Vmn1r-motsvarigheter förblev uttryckta i immunceller. Denna funktionella förändring drevs sannolikt av förändringar i genreglering som begränsade Vmn2r-uttryck till luktsystemet.
Co-optionen av Vmn2r-gener från immunsystemet belyser den anmärkningsvärda plasticiteten hos genfunktionen under evolutionen. Gener som ursprungligen utvecklades för ett syfte kan återanvändas för att tjäna helt nya funktioner i olika sammanhang. Denna evolutionära process ligger till grund för komplexiteten och mångfalden av biologiska system, vilket gör att organismer kan anpassa sig till föränderliga miljöer och utveckla nya sensoriska förmågor.
