27 ноября, 2022

zhukvesti

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Ученые раскрыли секрет вечной молодости странного животного

Поперечное сечение щупалец трансгенного морского анемона, показывающее выросты дифференцировки кластеров клеток SoxC (фиолетовый) и соединительной мышцы (желтый). Кредит: Андреас Динер

У актиний высококонсервативные гены обеспечивают непрерывную дифференциацию между нейронами и железистыми клетками.

Морские анемоны, по-видимому, бессмертные животные. Похоже, что они невосприимчивы к старению и негативным последствиям, которые люди испытывают с течением времени. Однако точные причины их вечной молодости до конца не изучены.

Генетический отпечаток анемона Нематостелла вектенсис Это показывает, что представители этого невероятно древнего типа животных используют те же последовательности генов для дифференцировки нейронов, что и более сложные организмы. Эти гены также отвечают за поддержание гомеостаза всех клеток организма в течение жизни актинии. Эти результаты были недавно опубликованы в журнале сотовые отчеты группой биологов-эволюционистов во главе с Ульрихом Технау из Венский университет.

Почти все живые существа состоят из миллионов, если не миллиардов клеток, которые сложным образом комбинируются друг с другом, образуя определенные ткани и органы, состоящие из ряда типов клеток, таких как различные нейроны и железистые клетки. Однако неясно, как возникает этот критический баланс различных типов клеток, как он регулируется и имеют ли разные типы клеток разных организмов общее происхождение.

Оптический продольный срез актиний

Оптический продольный срез актиний с 1 трансгенным нейроном 1 (красный) в обоих слоях клеток. Мышцы окрашены в зеленый цвет, а ядра клеток — в синий. Кредит: Андреас Динер

Одноклеточный импринтинг приводит к общим предкам

Исследовательская группа под руководством биолога-эволюциониста Ульриха Технау, который также возглавляет Исследовательскую платформу одноклеточной регуляции стволовых клеток (SinCeReSt) в Венском университете, расшифровала разнообразие и эволюцию всех типов и типов нейронов и желез. Происхождение развития морских анемонов Нематостелла вектенсис.

Чтобы достичь этого, они использовали транскрипцию отдельных клеток, метод, который произвел революцию в биомедицине и эволюционной биологии за последнее десятилетие.

При этом целые организмы могут быть разделены на отдельные клетки, а все гены, экспрессируемые в настоящее время в каждой клетке, могут быть расшифрованы отдельно. Различные типы клеток фундаментально различаются по генам, которые они экспрессируют. Таким образом, транскрипты отдельных клеток можно использовать для определения молекулярного отпечатка каждой отдельной клетки», — объясняет Джулия Стайгер, первый автор текущей публикации.

В ходе исследования клетки с перекрывающимися отпечатками были сгруппированы. Это позволило ученым различать определенные типы клеток или клетки на переходных стадиях развития, каждая из которых имеет уникальные экспрессивные группы. Это также позволило исследователям идентифицировать общее происхождение и популяции стволовых клеток различных тканей.

К своему удивлению, они обнаружили, что, вопреки предыдущим предположениям, нейроны, железистые клетки и другие сенсорные клетки происходят из одной общей предковой популяции, что можно подтвердить с помощью генетической маркировки у живых животных. Поскольку некоторые железистые клетки с нейрональными функциями известны и у позвоночных, это может свидетельствовать об очень древней эволюционной связи между железистыми клетками и нейронами.

Древние гены в постоянном использовании

Ген играет особую роль в развитии этих общих клеток-предшественников. SoxC экспрессируется во всех первичных клетках нейронов, железистых клетках и нейронах и необходим для образования всех этих типов клеток, что авторы также смогли продемонстрировать в экспериментах с нокаутом.

«Интересно, что этот ген не является чем-то необычным: он также играет важную роль в формировании нервной системы у людей и многих других животных, что, наряду с другими данными, показывает, что эти ключевые регуляторные механизмы дифференцировки нейронов, по-видимому, законсервированы во всем мире. царство животных», — говорит Technow.

Сравнивая разные стадии жизни, авторы также обнаружили, что у морских анемонов сохраняются генетические процессы развития нейронов от эмбриона до взрослого организма, что способствует гомеостазу нейронов на протяжении всей жизни. Нематостелла виктенсис.

Это примечательно, потому что, в отличие от людей, морские анемоны могут заменять потерянные или поврежденные нейроны на протяжении всей своей жизни. Для будущих исследований это ставит вопрос о том, как морским анемонам удается поддерживать эти механизмы, которые возникают у более сложных организмов только на эмбриональной стадии, во взрослом организме контролируемым образом.

Ссылка: «Одноклеточные транскриптомы идентифицируют консервативные регуляторы клонов железистых нейронов» Джулии Стайгер, Элисон Дж. Коул, Андреаса Динера, Татьяны Лебедевой, Григория Дженковича, Александра Рейса, Роберта Ришеля, Элизабет Таудес, Марка Ласснига и Ульриха Технау, 20 Сентябрь 2022 г. и сотовые отчеты.
DOI: 10.1016 / j.celrep.2022.111370

READ  НАСА объявляет о редкой задержке запуска SpaceX, связанного со здоровьем | Новости бизнеса и экономики