Sel ubur-ubur yang menyengat menyimpan petunjuk tentang keanekaragaman hayati

Ani |
diperbarui: 21 Mei 2022 22:39 IST

Washington [US], 21 Mei (ANI): Menurut penelitian baru di Cornell University, Cnidocytes, juga dikenal sebagai sel penyengat, adalah karakteristik karang dan ubur-ubur. Mereka membuat kita waspada terhadap kaki kita saat mengarungi laut, dan mereka juga merupakan model yang bagus untuk lebih memahami kemunculan jenis sel baru.
Dalam penelitian baru yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences pada 2 Mei, Leslie Babonis, asisten profesor ekologi dan biologi evolusioner di College of Arts and Sciences, menunjukkan bahwa sel-sel penyengat ini berevolusi melalui pemulihan neuron yang diwarisi oleh nenek moyang. tengkorak.
“Hasil mengejutkan ini menunjukkan bagaimana gen baru mendapatkan fungsi baru untuk mendorong evolusi keanekaragaman hayati,” kata Babonis. “Mereka menyarankan bahwa pilihan jenis sel progenitor merupakan sumber penting dari fungsi sel baru selama perkembangan awal hewan.”
Memahami bagaimana jenis sel khusus, seperti sel penyengat, muncul adalah salah satu tantangan utama dalam biologi evolusioner, kata Babonis. Hampir seabad yang lalu, neuron diketahui berkembang dari sekelompok sel punca yang juga memunculkan neuron (sel otak), namun hingga kini, tidak ada yang tahu bagaimana sel punca ini memutuskan untuk membentuk neuron atau sel jarak jauh. Memahami proses ini dalam organisme berongga dapat mengungkapkan petunjuk tentang bagaimana sel-sel mata berevolusi di tempat pertama, kata Babonis.
Knidosit (“Cnidos adalah kata Yunani yang berarti “jelatang penyengat”), yang umum di antara spesies di kelas Cnidaria yang beragam, dapat melepaskan duri atau gelembung beracun atau memungkinkan cnidaria untuk menyetrum mangsa atau mencegah penyerang. Knidosit adalah satu-satunya hewan yang memiliki cnidocytes, katanya Babun memiliki neuron, jadi dia dan rekan-rekannya di Laboratorium Ilmu Biologi Kelautan Universitas Florida mempelajari cnidaria – khususnya anemon laut – untuk memahami bagaimana memprogram ulang neuron untuk membuat sel baru.

“Salah satu fitur unik sel mata adalah mereka semua memiliki organel peledak (kantong kecil di dalam sel) yang berisi tombak yang keluar untuk menyengat Anda,” kata Babonis. “Tombak ini terbuat dari protein yang juga hanya ditemukan pada cnidaria, jadi tampaknya sel okular adalah salah satu contoh paling jelas tentang bagaimana asal usul gen baru (yang mengkode protein unik) dapat mendorong evolusi baru. tipe sel.”
Menggunakan genomik fungsional dalam anemon laut, Nematostella vectensis, para peneliti menunjukkan bahwa cnidocytes berkembang dengan menghentikan ekspresi neuropeptida, RFamide, dalam subset dari neuron yang sedang berkembang dan merekrut kembali sel-sel itu untuk membentuk sel-sel yang jauh. Lebih lanjut, para peneliti menunjukkan bahwa satu gen pengatur spesifik gen bertanggung jawab untuk mematikan fungsi neuronal sel-sel tersebut dan mengaktifkan sifat spesifik neuron.
Neuron dan neuron memiliki bentuk yang serupa, kata Babonis. Keduanya adalah sel sekretori yang mampu mengeluarkan sesuatu dari sel. Neuron mengeluarkan neuropeptida – protein yang dengan cepat mengirimkan informasi ke sel lain. Knidosit mengeluarkan tombak beracun.
“Ada satu gen yang bertindak sebagai saklar lampu — saat diaktifkan, Anda mendapatkan sel nidose, dan saat dimatikan Anda mendapatkan neuron,” kata Babonis. “Ini logika yang sangat sederhana untuk mengontrol identitas sel.”
Ini adalah studi pertama yang menunjukkan bahwa alasan ini ada pada mikroorganisme, kata Babonis, jadi fitur ini kemungkinan mengatur bagaimana sel menjadi berbeda satu sama lain pada hewan multiseluler tertua.
Babonis dan labnya berencana untuk studi masa depan untuk menyelidiki prevalensi peralihan genetik ini dalam menciptakan jenis sel baru pada hewan. Satu proyek, misalnya, akan menyelidiki apakah mekanisme serupa mendorong asal mula sel-sel pensekresi kerangka baru di karang.
Penelitian ini didukung oleh National Science Foundation dan NASA. (Ani)