Viața marină cotinuă să fie explorată, fiind de departe una fascinantă, având în vedere că puține cercetări au fost realizate asupra viețuitoarelor mărilor și oceanelor. Astfel, oamenii de știință au descoperit secretul animalului care nu îmbătrânește niciodată.

Anemonele de mare sunt animale aparent nemuritoare. Ele par să fie imune la îmbătrânire și la efectele negative pe care oamenii le experimentează în timp. Cu toate acestea, motivele exacte ale tinereții lor eterne nu sunt pe deplin înțelese.

Amprenta genetică a anemonei de mare Nematostella vectensis dezvăluie că membrii acestei grupe de animale incredibil de vechi folosesc aceleași cascade de gene pentru diferențierea celulelor neuronale ca și organisme 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 un grup de biologi de dezvoltare condus de Ulrich Technau de la Universitatea din Viena.

Aproape toate organismele animale sunt formate din milioane, dacă nu miliarde, de celule care se unesc în moduri complicate pentru a crea țesuturi și organe specifice, care sunt alcătuite dintr-o serie de tipuri de celule, cum ar fi o varietate de neuroni și celule ale glandelor. 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 ale diferitelor organisme animale au o origine comună.

Grupul de cercetare, condus de biologul evoluționist Ulrich Technau, care este, de asemenea, șef al 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 glandelor și ale acestora. origini de dezvoltare în anemona de mare Nematostella vectensis.

Pentru a realiza acest lucru, au folosit transcriptomica cu o singură celulă, o metodă care a revoluționat biomedicina și biologia evolutivă în ultimul deceniu.

„Prin aceasta, organisme întregi pot fi desfășurate în celule individuale și întregul genelor exprimate în prezent în fiecare celulă individuală poate fi decodificat. Diferite tipuri de celule diferă fundamental în genele pe care le exprimă. Prin urmare, transcriptomica cu o singură celulă poate fi utilizată pentru a determina amprenta moleculară a fiecărei celule individuale”, explică Julia Steger, primul autor al publicației curente pentru SciTechDaily.com.

Secretul animalului care nu îmbătrânește a fost scos la iveală de către cercetători

În studiu, celulele cu o amprentă suprapusă au fost grupate. Acest lucru a permis oamenilor de știință să distingă tipuri definite de celule sau celule în stadii de tranziție de dezvoltare, fiecare cu combinații de expresie unice. De asemenea, le-a permis cercetătorilor să identifice populațiile progenitoare și de celule stem comune ale diferitelor țesuturi.

Spre surprinderea lor, ei au descoperit că, spre deosebire de presupunerile anterioare, neuronii, celulele glandulare și alte celule senzoriale provin dintr-o populație progenitoare comună, care ar putea fi verificată prin etichetare genetică la animalele vii. Deoarece unele celule ale glandelor cu funcții neuronale sunt cunoscute și la vertebrate, acest lucru ar putea indica o relație evolutivă foarte veche între celulele glandelor și neuroni.

O genă joacă un rol special în dezvoltarea acestor celule strămoși comune. SoxC este exprimat în toate celulele precursoare ale neuronilor, celulelor glandelor și cnidocitelor și este esențial pentru formarea tuturor acestor tipuri de celule, așa cum autorii au putut demonstra.

„Interesant, această genă nu este străină: joacă, de asemenea, un rol important în formarea sistemului nervos la oameni și multe alte animale, ceea ce, împreună cu alte date, arată că aceste mecanisme cheie de reglare a diferențierii celulelor nervoase par a fi conservate peste regnul animal”, spune Technau.

Comparând diferite stadii de viață, autorii au mai descoperit că în anemonele de mare, procesele genetice ale dezvoltării neuronilor sunt menținute de la embrion până la organismul adult, contribuind astfel la echilibrul neuronilor de-a lungul vieții Nematostella Vectensis.

Acest lucru este remarcabil deoarece, spre deosebire de oameni, anemonele de mare pot înlocui neuronii lipsă sau deteriorați de-a lungul vieții. Pentru cercetări viitoare, acest lucru ridică întrebarea cum reușește anemona de mare să mențină aceste mecanisme, care în organismele mai complexe apar doar în stadiul embrionar, în organismul adult într-o manieră controlată.