Anemonele de mare sunt animale aparent nemuritoare. Ele par a fi imune la îmbătrânire și la efectele negative pe care oamenii le resimt în timp. Cu toate acestea, motivele exacte ale tinereții lor veșnice nu sunt complet înțelese.
Amprenta genetică a anemonei de mare Nematostella vectensis relevă faptul că utilizează aceeaşi gamă de gene pentru diferențierea celulelor neuronale ca și organismele mai complexe.
Aceste gene sunt, de asemenea, responsabile de menținerea echilibrului tuturor celulelor din organism pe parcursul vieții anemonei. Aceste descoperiri au fost publicate recent în revista Cell Reports de către un grup de biologi condus de Ulrich Technau, de la Universitatea din Viena.
Nemurirea, posibilă! Moartea, văzută doar ca o problemă tehnică
Misterul celulelor care nu mor
Aproape toate organismele animale sunt alcătuite din milioane, dacă nu miliarde, de celule care se unesc în moduri complicate pentru a crea țesuturi și organe specifice.
Cu toate acestea, nu este clar cum apare acest echilibru critic al diverselor tipuri de celule, cum este reglementat și dacă diferitele tipuri de celule din diferite organisme animale au o origine comună.
Grupul de cercetare, condus de biologul evoluționist în domeniul dezvoltării Ulrich Technau, care este, de asemenea, șeful platformei de cercetare Single Cell Regulation of Stem Cells (SinCeReSt) de la Universitatea din Viena, a descifrat diversitatea și evoluția tuturor tipurilor de celule nervoase și glandulare și originile lor de dezvoltare la anemona de mare Nematostella vectensis.
Pentru a realiza acest lucru, ei au folosit transcriptomica monocelulară, o metodă care a revoluționat biomedicina și biologia evoluționistă în ultimul deceniu.
„Cu ajutorul acesteia, organisme întregi pot fi rezolvate în celule unice – și poate fi decodificată întreaga totalitate a tuturor genelor exprimate în prezent în fiecare celulă individuală. Diferitele tipuri de celule diferă în mod fundamental în ceea ce privește genele pe care le exprimă. Prin urmare, transcriptomica monocelulară poate fi utilizată pentru a determina amprenta moleculară a fiecărei celule individuale”, explică Julia Steger, primul autor al publicației actuale.
În cadrul studiului, celulele cu o amprentă digitală suprapusă au fost grupate. Acest lucru le-a permis oamenilor de știință să distingă tipuri de celule definite sau celule aflate în stadii de tranziție ale dezvoltării, fiecare cu combinații unice de expresie. De asemenea, le-a permis cercetătorilor să identifice populațiile comune de celule progenitoare și stem ale diferitelor țesuturi.
Spre surprinderea lor, au descoperit că, spre deosebire de ipotezele anterioare, neuronii, celulele glandulare și alte celule senzoriale provin dintr-o populație comună, ceea ce a putut fi verificat prin etichetare genetică la animalele vii. Deoarece unele celule glandulare cu funcții neuronale sunt cunoscute și la vertebrate, acest lucru ar putea indica o relație evolutivă foarte veche între celulele glandulare și neuroni.
Una dintre cauzele frecvente de deces subit, decriptată de cercetători
Genele antice
O genă joacă un rol special în dezvoltarea acestor celule strămoșești comune. SoxC este exprimată în toate celulele precursoare ale neuronilor, celulelor glandelor și cnidocitelor și este esențială pentru formarea tuturor acestor tipuri de celule, după cum au arătat experimentele.
„Interesant este că această genă nu este străină: ea joacă, de asemenea, un rol important în formarea sistemului nervos la om și la multe alte animale, ceea ce, împreună cu alte date, arată că aceste mecanisme de reglementare cheie ale diferențierii celulelor nervoase par să fie conservate în tot regnul animal”, spune Technau.
Comparând diferite stadii de viață, autorii au descoperit, de asemenea, că la anemonele de mare, procesele genetice de dezvoltare a neuronilor sunt menținute de la embrion până la organismul adult, contribuind astfel la echilibrul neuronilor pe tot parcursul vieții.
Acest lucru este remarcabil, deoarece, spre deosebire de oameni, anemonele de mare pot înlocui neuronii lipsă sau deteriorați pe tot parcursul vieții lor.
Pentru cercetările viitoare, se ridică întrebarea cum reușește anemona de mare să mențină aceste mecanisme, care la organismele mai complexe apar doar în stadiul embrionar, în organismul adult într-un mod controlat.
De ce pretind clarvăzătorii că aud ,,vocile morților’’? O descoperire științifică