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海葵是一种能很好隐藏自身复杂性的动物

2022-06-17 08:59:14 来源: 用户: 

虽然它看起来很简单——顶部有触角的管状身体,但海葵实际上是一种高度复杂的生物。巴斯德研究所的科学家与CNRS合作,刚刚在这种小型海洋无脊椎动物中发现了100多种不同的细胞类型和令人难以置信的神经元多样性。当研究人员建立一个真正的动物细胞地图时,他们会发现这种惊人的复杂性。他们的研究成果发表在《细胞》杂志上,这将增加对细胞在进化过程中如何多样化并发育成器官的讨论。

海葵vectensis Nematostella为研究人员提供了一个完美的模型——除了带刺的触角。它是一种小型海洋无脊椎动物,很容易在实验室中保存。它的基因组很简单,可以研究它的工作原理,结果和人类差不多,可以得出结论。“当海葵基因组在2007年被测序时,科学家发现它与人类基因组非常相似,无论是基因数量(约2万个)还是其组织结构。希瑟马洛解释说,他是发育生物学专家。(Epi)巴斯德研究所动物发展部基因组学,本研究主要作者。这些相似性使银莲花成为研究动物基因组和理解基因之间相互作用的理想模型。它还有另一个优势——它在生命之树中的战略位置。刺五加分支是指银莲花属于双叶分支,换句话说,它是在6亿多年前从大多数其他动物(包括人类)中分离出来的。”因此,海葵可以帮助我们了解构成动物身体和器官的各种细胞类型的起源和进化,特别是它们的神经系统,”希瑟马洛总结道。

为了更多地了解海葵,进而了解整个动物王国,希瑟马洛的团队决定逐个细胞地研究这种刺胞动物。由于这项创新技术,动物的微小细胞——直径不超过1微米——被逐一分离出来,并对它们的RNA进行分析。虽然染色体DNA包含所有的基因,RNA显示那些活跃的基因。“在单细胞水平上开发基因组的方法可以用来准确地列出不同的细胞类型,并确定负责这些细胞功能的基因,”希瑟马洛解释说。出乎意料的是,总共有一百多种不同的细胞类型被鉴定出来,分为八个主要的细胞家族(肌肉、消化、神经元、表皮等。).这项研究最大的惊喜之一涉及神经系统。近30种不同类型的神经元——肽能神经元、谷氨酸能神经元甚至胰岛素神经元——已经被鉴定,揭示了相对复杂的神经和感觉系统。

因此,这项研究应该有助于进化专家一方面建立棘皮动物(海葵)的共同祖先,另一方面建立双翅目(人类)的共同祖先。毫无疑问,这个祖先已经有了一定程度的细胞复杂性。此外,虽然海葵似乎与我们有很大不同,但它揭示了使它的细胞和我们自己的细胞能够执行许多不同功能的基本规则。"细胞是构成生物的基本元素."通过定义基因组编码的信息如何决定每个细胞的身份,我们希望揭示对动物发育和体内平衡至关重要的所有动物保护机制,”希瑟马洛总结道。

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