a medúza egy ősi és sikeres állatcsoport. Az Aurelia aurita, a holdzselé genomjának alapos vizsgálata azt mutatja, hogy közös génkészletet használ a polip és az úszás életszakaszai közötti átmenethez. Hitel: Birch akvárium a Scripps Oceanográfiai Intézetben, UC San Diego
a medúza csodálatos metamorfózison megy keresztül, a tengerfenéken növekvő apró polipoktól kezdve a csípős csápokkal úszó medúzákig. Ez az alakváltás jól szolgálta őket, a medúzákat több mint 500 millió éves tömeges kihaláson keresztül terelte a Földön.
“bármit is csinálnak, az valóban bevált számukra” – mondta David Gold, az UC Davis College of Letters and Science paleobiológiai adjunktusa.
a medúza genomjának első mélyreható vizsgálata—a Hold jelly Aurelia aurita—feltárja ennek a sikeres túlélési stratégiának az eredetét. Az Aurelia Genom, online megjelent Dec. 3 A Nature Ecology and Evolution folyóiratban és a San Diego-i Kaliforniai Egyetem tudósainak vezetésével a korai medúzák újrahasznosították a meglévő géneket, hogy a polipból a medúza alakuljon át. Az eredmények azt sugallják, hogy az állatok viszonylag könnyen kisugározhatnak új fülkékbe és formákba.
“ezek az eredmények további bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy az evolúció nem feltétlenül teszi a genetikai kódot összetettebbé” – mondta Gold, a genomvizsgálat vezető kutatója. “A medúza nagy, összetett élettörténetet építhet fel az egyszerűbb állatokban található gének sokaságának felhasználásával.”
a kutatócsoportot egyaránt Gold vezette, aki a munka nagy részét posztdoktori ösztöndíjasként végezte a California Institute of Technology-ban, valamint Takeo Katsuki, a Kavli Institute for Brain and Mind korábbi projekt tudósa az UC San Diegóban, jelenleg a Thorlabs Japan Inc.alkalmazásspecialistája.
“A medúzák mind evolúciós, mind környezeti szempontból fontosak, így a genomszekvenciájuk kulcsfontosságú kiegészítője annak, amit a biológiájukról tudunk” – mondta Ralph Greenspan, az UC San Diego Biológiai Tudományok Osztályának neurobiológiai részlegének professzora és a Kavli agy és elme Intézet társigazgatója, aki szintén vezette a tanulmányt.
Hold zselék a Birch Aquariumban a Scripps Oceanográfiai Intézetben, UC San Diego.
a genom: a többfunkciós eszköz
medúza származik az egyik legrégebbi ága az állat családfa, a törzs Cnidaria, amely magában foglalja a korallok és kökörcsin. A medúza valószínűleg az első izomhajtású úszó volt a nyílt óceánban. A késő prekambriumi korszakban jelentek meg, a jelentős geológiai és ökológiai változások időszakában, amely megelőzte az állati élet kambriumi robbanását.
evolúciójuk egy pontján a medúza képes volt áttérni egy álló polipról egy úszó medúzára. Az átmenet magában foglalja a medúza idegrendszerének, izmainak és fegyverzetének jelentős változásait, más néven a cnidocytáknak nevezett szúró sejteket. Ennek elérése érdekében a medúza életszakasza gyakran összekapcsolja a meglévő fejlődési génhálózatokat és a polipokban jelen lévő sejttípusokat-találták a kutatók. Ezenkívül úgy tűnik, hogy az Aurelia különböző életszakaszait ugyanazon gének felhasználásával alakítja ki, mint például a gyümölcslegyek és az emberek, a tanulmány beszámol (ezeknek az állatoknak közös őse van, bár ősi).
van egy második, ellentmondásosabb magyarázat arra, amit a tudósok találtak a medúza genomjában. Talán a hasonlóságok a Hold medúza genom és a “magasabb” állatok között azt mutatják, hogy a Cnidaria eredetileg medúza életszakaszban volt, amelyet az olyan állatok, mint a korallok és a tengeri kökörcsin elvesztettek.
“eredményeink nem tudnak különbséget tenni e két forgatókönyv között” – mondta Gold. Ha a második hipotézis helyesnek bizonyul, “az úszás, a húsevő állatok még idősebbek is lehetnek, mint gondolnánk.”
az evolúció kérdésein túl az Aurelia Genom a biológia számos más területén is értékesnek bizonyul, mondta Gold. Az Aurelia fontos modell az idegrendszer fejlődésének és működésének tanulmányozásában, és betekintést nyújthat az állatok sebgyógyulásába és regenerációjába. A Hold zselék szintén fő bűnösök a környezeti és gazdasági szempontból káros medúzavirágzásokban, amelyek egyre gyakoribbak. Például a holdzselék óriási Rajai eltömítették a vízbevezető csöveket, kényszerítve az atomerőművek leállítását Floridában és Svédországban. Az Aurelia genetika jobb megértése új ötleteket kínálhat a virágzás ellenőrzésére.
“sok szempontból az ősi óceánok a késő Prekambriumban nagyon hasonlítanak ahhoz, ahogyan a modern óceánok fognak kinézni a közeljövőben” – mondta Gold”, ami azt jelenti, hogy a medúzák múltbeli fejlődésének tanulmányozása elmondhatja nekünk a jövőre gyakorolt lehetséges hatásukat.”
további szerzők: Yang Li és Xifeng Yan, UC Santa Barbara; Michael Regulski, Cold Spring Harbor Laboratory, New York; David Ibberson és Thomas Holstein, Heidelberg Egyetem, Heidelberg, Németország; Robert Steele, UC Irvine; és David Jacobs, UCLA.
a finanszírozást a National Institutes of Health, a Cordes posztdoktori ösztöndíj a Caltech-ben, a W. M. Keck Alapítvány, a Gordon és Betty Moore Alapítvány, az Uehara Memorial Foundation ösztöndíja és a NASA Asztrobiológiai Intézete biztosította.
Megosztás
- Nyomtatás
Média Kapcsolat
Mario Aguilera, 858-822-5148, .(Az e-mail cím megtekintéséhez engedélyezni kell a JavaScript használatát)
Andy Fell, 530-752-4533 .(Az e-mail cím megtekintéséhez engedélyezni kell a JavaScript használatát)
