I ricercatori si sono concentrati sulla famiglia di geni Vmn2r, che codificano proteine che funzionano come recettori olfattivi nei mammiferi. Questi recettori rilevano le molecole degli odori nel naso e trasmettono segnali al cervello, permettendoci di percepire profumi diversi. È interessante notare che i geni Vmn2r condividono una notevole somiglianza con un gruppo di geni dei recettori immunitari chiamati geni Vmn1r.
Attraverso analisi evolutive e studi funzionali, i ricercatori hanno dimostrato che i geni Vmn2r si sono evoluti da un gene ancestrale del recettore immunitario Vmn1r. Questo evento di duplicazione genetica si è verificato circa 150 milioni di anni fa, in coincidenza con la divergenza dei mammiferi dagli altri vertebrati.
Il gene Vmn2r duplicato ha subito nel tempo diversi cambiamenti nella sua sequenza genetica, acquisendo mutazioni che hanno specificamente migliorato la sua capacità di legarsi alle molecole degli odori. Queste mutazioni hanno portato all’evoluzione di repertori distinti di recettori olfattivi in diverse specie di mammiferi, consentendo loro di rilevare e discriminare tra un’ampia gamma di profumi.
I ricercatori hanno inoltre dimostrato che i geni Vmn2r venivano espressi selettivamente nei neuroni sensoriali olfattivi del naso, mentre le loro controparti ancestrali Vmn1r rimanevano espresse nelle cellule immunitarie. Questo cambiamento funzionale è stato probabilmente guidato da cambiamenti nella regolazione genetica che hanno limitato l’espressione di Vmn2r al sistema olfattivo.
La cooptazione dei geni Vmn2r da parte del sistema immunitario evidenzia la notevole plasticità della funzione genetica durante l'evoluzione. I geni che originariamente si sono evoluti per uno scopo possono essere riproposti per svolgere funzioni completamente nuove in contesti diversi. Questo processo evolutivo è alla base della complessità e della diversità dei sistemi biologici, consentendo agli organismi di adattarsi ai cambiamenti ambientali e di sviluppare nuove capacità sensoriali.
