Simultaneous expression of UV and violet SWS1 opsins expands the visual palette in a group of freshwater snakes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Snakes are known to express a rod visual opsin and two cone opsins, only (SWS1, LWS), a reduced palette resulting from their supposedly fossorial origins. Dipsadid snakes in the genus Helicops are highly visual predators that successfully invaded freshwater habitats from ancestral terrestrial-only habitats. Here we report the first case of multiple SWS1 visual pigments in a vertebrate, simultaneously expressed in different photoreceptors and conferring both UV and violet sensitivity to Helicops snakes. Molecular analysis and in vitro expression confirmed the presence of two functional SWS1 opsins, likely the result of recent gene duplication. Evolutionary analyses indicate that each sws1 variant has undergone different evolutionary paths, with strong purifying selection acting on the UV-sensitive copy and d N /d S ∼1 on the violet-sensitive copy. Site-directed mutagenesis points to the functional role of a single amino acid substitution, Phe86Val, in the large spectral shift between UV and violet opsins. In addition, higher densities of photoreceptors and SWS1 cones in the ventral retina suggest improved acuity in the upper visual field possibly correlated with visually-guided behaviors. The expanded visual opsin repertoire and specialized retinal architecture are likely to improve photon uptake in underwater and terrestrial environments, and provide the neural substrate for a gain in chromatic discrimination, potentially conferring unique color vision in the UV-violet range. Our findings highlight the innovative solutions undertaken by a highly specialized lineage to tackle the challenges imposed by the invasion of novel photic environments and the extraordinary diversity of evolutionary trajectories taken by visual opsin-based perception in vertebrates.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».