해파리의 쏘는 세포는 생물 다양성에 대한 단서를 가지고 있습니다

애니 |
업데이트됨: 2022년 5월 21일 22:39 IST

워싱턴 [US], 5월 21일 (ANI): 코넬 대학의 새로운 연구에 따르면 자포세포(stinging cell)라고도 알려진 자포세포는 산호와 해파리의 특징입니다. 그들은 바다를 건너는 동안 우리의 발을 조심하게 만들고 새로운 세포 유형의 출현을 더 잘 이해하기 위한 훌륭한 모델이기도 합니다.
5월 2일 미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표된 새로운 연구에서 예술과학대학(College of Arts and Sciences)의 생태 및 진화생물학 조교수인 레슬리 바보니스(Leslie Babonis)는 이러한 쏘는 세포가 조상으로부터 물려받은 뉴런의 재구성에 의해 진화되었음을 보여줍니다. 두개골.
“이 놀라운 결과는 새로운 유전자가 생물다양성의 진화를 주도하는 새로운 기능을 얻는 방법을 보여줍니다.”라고 Babonis는 말했습니다. “그들은 전구 세포 유형의 공동 선택이 동물의 초기 발달 동안 새로운 세포 기능의 중요한 원천이었다고 제안합니다.”
쏘는 세포와 같은 특수 세포 유형이 어떻게 발생하는지 이해하는 것은 진화 생물학의 주요 과제 중 하나라고 Babonis는 말했습니다. 거의 100년 전, 뉴런은 뉴런(뇌 세포)도 생성하는 줄기 세포 그룹에서 발생하는 것으로 알려져 있었지만 지금까지는 이 줄기 세포가 어떻게 뉴런 또는 원격 세포를 형성하는지 알지 못했습니다. 속이 빈 유기체에서 이 과정을 이해하면 안구 세포가 처음에 어떻게 진화했는지에 대한 단서를 밝힐 수 있다고 Babonis는 말했습니다.
자포세포(“Cnidos는 “쏘는 쐐기풀”을 의미하는 그리스어)는 다양한 종류의 Cnidaria에 속하는 종들 사이에서 흔히 볼 수 있으며 유독한 가시나 거품을 방출하거나 자포동물이 먹이를 기절시키거나 침입자를 저지할 수 있습니다. 개코원숭이에는 뉴런이 있으므로 플로리다 대학교 휘트니 해양생물학 연구소의 동료들은 자포동물, 특히 말미잘을 연구하여 뉴런을 재프로그래밍하여 새로운 세포를 만드는 방법을 이해했습니다.

“눈 세포의 독특한 특징 중 하나는 눈 세포가 모두 당신을 찌르기 위해 나가는 작살을 포함하는 폭발성 세포 소기관(세포 내부의 작은 주머니)을 가지고 있다는 것입니다.”라고 Babonis가 말했습니다. “이 창은 자포동물에서만 발견되는 단백질로 만들어졌기 때문에 안구 세포는 새로운 유전자(고유한 단백질을 암호화하는)의 기원이 어떻게 새로운 세포 유형.”
연구자들은 말미잘인 Nematostella vectensis의 기능적 유전체학을 사용하여 자포세포가 발달 중인 뉴런의 하위 집합에서 신경 펩티드인 RFamide의 발현을 중지하고 해당 세포를 다시 모집하여 원격 세포를 형성함으로써 발달함을 보여줍니다. 또한, 연구자들은 단일 유전자 특이적 조절 유전자가 그 세포의 뉴런 기능을 끄고 뉴런 특이적 특성을 켜는 역할을 한다는 것을 보여주었습니다.
뉴런과 뉴런은 모양이 비슷하다고 Babonis는 말했습니다. 둘 다 세포에서 무언가를 배설할 수 있는 분비 세포입니다. 뉴런은 다른 세포에 정보를 빠르게 전달하는 단백질인 신경 펩티드를 분비합니다. 자포세포는 유독한 창을 분비합니다.
“조명 스위치 역할을 하는 유전자가 하나 있습니다. 켜져 있을 때 니도스 세포를 얻고, 꺼져 있을 때 뉴런을 얻습니다.”라고 Babonis가 말했습니다. “세포 정체성을 제어하기 위한 매우 간단한 논리입니다.”
이것은 이러한 추론이 미생물에 존재한다는 것을 보여주는 첫 번째 연구이기 때문에 이 특징은 가장 오래된 다세포 동물에서 세포가 서로 다른 방식을 조절하는 것으로 보인다고 Babonis는 말했습니다.
Babonis와 그녀의 연구실은 동물에서 새로운 유형의 세포를 생성할 때 이 유전적 스위치의 유행을 조사하기 위한 향후 연구를 계획하고 있습니다. 예를 들어 한 프로젝트는 유사한 메커니즘이 산호에서 새로운 골격 분비 세포의 기원을 유도하는지 여부를 조사할 것입니다.
이 연구는 국립과학재단과 NASA의 지원을 받았습니다. (애니)