جينات الإسفنج تلمح إلى أصول الخلايا العصبية والخلايا الأخرى

[ad_1]

في الواقع ، تُظهر العديد من الخلايا متعددة الوظائف في الإسفنج وحدات من الجينات ترتبط عادةً بخلايا متخصصة في حيوانات أكثر تعقيدًا مثل الفقاريات. على سبيل المثال ، لا تعبر الخلايا العصبية الإسفنجية عن بعض آلية ما قبل المشبك للخلايا العصبية فحسب ، بل تعبر أيضًا عن الجينات المناعية. (من الممكن أنه إذا كانت الخلايا العصبية تراقب المحتوى الميكروبي لغرف الجهاز الهضمي من أجل الإسفنج ، فإن هذه الجينات المناعية تساعد في هذا الدور.) تحتوي الإسفنج أيضًا على خلايا تسمى الخلايا الصنوبرية تتقلص في انسجام مثل الخلايا العضلية للضغط على الحيوان ومسح النفايات أو الحطام غير المرغوب فيه. ؛ تحتوي الخلايا الصنوبرية على بعض الآليات الحسية التي تستجيب لأكسيد النيتريك ، وهو موسع للأوعية.

قال موسر: “أكسيد النيتريك هو ما يريح عضلاتنا الملساء في أوعيتنا الدموية ، لذلك عندما تتوسع أوعيتنا الدموية ، فإن أكسيد النيتريك يسبب هذا الاسترخاء”. “وقد أظهرنا بالفعل من خلال التجارب في الورقة أن أكسيد النيتريك ينظم أيضًا تقلصات هذه الإسفنج.” مثل الجلوتامات ، قد يكون أكسيد النيتريك جزءًا من آلية إشارات مبكرة لتنسيق السلوكيات البدائية في الإسفنج ، كما يقترح.

قال موسر: “تتفق بياناتنا بشكل كبير مع هذه الفكرة القائلة بأن عددًا كبيرًا من القطع الوظيفية المهمة للآلات كانت موجودة في وقت مبكر من تطور الحيوانات”. “وكان الكثير من التطور الحيواني المبكر على وشك البدء في تقسيم هذا إلى خلايا مختلفة. ولكن من المحتمل أن هذه الأنواع الأولى من الخلايا كانت متعددة الوظائف للغاية ، وكان عليها القيام بأشياء متعددة “. ربما كان لابد من أن تكون الخلايا الحيوانية الأولى ، مثل أقربائها من الأوليات ، هي سكاكين الجيش السويسري الخلوية. مع تطور الحيوانات متعددة الخلايا ، ربما لعبت خلاياها أدوارًا مختلفة ، ربما أدى تقسيم العمل إلى أنواع خلايا أكثر تخصصًا. لكن قد تكون سلالات الحيوانات المختلفة قد قسمت الأشياء بشكل مختلف وبدرجات مختلفة.

إذا كان خلط الوحدات الجينية ومطابقتها موضوعًا مهمًا للتطور الحيواني المبكر ، فإن مقارنة ترتيب هذه الوحدات والتعبير عنها في الأنواع المختلفة يمكن أن تخبرنا عن تاريخها – وحول القيود المحتملة على كيفية خلطها عشوائيًا. باحث واحد يبحث عن تلك الإجابات هو Arnau Sebé-Pedrós، الذي يدرس تطور نوع الخلية في مركز تنظيم الجينوم في برشلونة والذي نشر الأول أطالس أنواع الخلايا في الإسفنج ، Placozoans وتمشيط الجيلي في 2018.

يعتقد Sebé-Pedrós أن التكوين المكاني للجينات على طول الكروموسومات يمكن أن يكون واضحًا لأن الجينات الموجودة معًا يمكنها مشاركة آلية تنظيمية. قال: “لقد صدمت تمامًا من درجة الحفاظ على ترتيب الجينات في جينومات الحيوانات”. إنه يشتبه في أن الحاجة إلى التنظيم المشترك لمجموعات من الجينات المرتبطة وظيفيًا تبقيها في نفس الحي الكروموسومي.

لا يزال العلماء في الأيام الأولى لتعلم كيف تتطور أنواع الخلايا وترتبط ببعضها البعض. ولكن على الرغم من أهمية توضيح الأصول الموحلة لتطور الحيوانات ، فإن أطالس الخلايا الإسفنجية تقدم أيضًا مساهمة كبيرة من خلال الكشف عن الاحتمالات في بيولوجيا الخلية الحيوانية. قال سيبي بيدروز: “ليس من المهم بالنسبة لنا فقط فهم أصل الحيوانات ، ولكن أيضًا فهم الأشياء التي قد تكون مختلفة جذريًا عن أي شيء آخر نعرفه عن الحيوانات الأخرى.”


المزيد من القصص السلكية الرائعة

القصة الأصلية أعيد طبعها بإذن من مجلة كوانتاو منشور تحريري مستقل عن مؤسسة سيمونز تتمثل مهمتها في تعزيز الفهم العام للعلم من خلال تغطية التطورات والاتجاهات البحثية في الرياضيات والعلوم الفيزيائية وعلوم الحياة.

.

[ad_2]