Ученые нашли генетический переключатель между одноклеточной и многоклеточной формами жизни
Исследователи из Университета Нагои (Япония) обнаружили гены, позволяющие организму переключаться между жизнью в виде отдельных клеток и формированием многоклеточных структур. Это открытие проливает свет на то, как многоклеточная жизнь могла эволюционировать из одноклеточных предков.
Изучая морские дрожжи Hortaea werneckii, ученые под руководством профессора Готы Гошимы выяснили, что при обилии питательных веществ клетки дрожжей делятся и остаются соединенными, образуя многоклеточные цепочки. В условиях нехватки пищи они разделяются, чтобы свободно перемещаться в поисках лучших условий.
Команда идентифицировала 10 ключевых генов, контролирующих этот переход. Белок Myb1 действует как главный переключатель: при высоком уровне клетки разделяются, а при его деградации в богатой среде формируют многоклеточные тела.
Мы обнаружили, что белок Myb1 действует как главный переключатель и контролирует изменение клеточных состояний. Когда уровень Myb1 высок, клетки почкуются и разделяются, но когда этот белок разрушается в условиях, богатых питательными веществами, клетки образуют многоклеточные структуры, — пояснил профессор Гошима.
Интересно, что штаммы дрожжей, склонные к многоклеточности, были найдены на поверхности морских животных — губок и кораллов. Ученые предполагают, что более крупное многоклеточное тело помогает дрожжам удерживаться в благоприятных, богатых питательными веществами местах и не быть смытыми течением.
Исследование также показало, что у родственных видов дрожжей генетические механизмы переключения неодинаковы. Некоторые виды утратили эту способность, став либо постоянно одноклеточными, либо многоклеточными.
Ученые считают, что H. werneckii теперь станет ценным инструментом для изучения эволюции многоклеточности. Легкость, с которой единичные мутации могут устранять или восстанавливать клеточную гибкость, говорит о том, что переход между формами мог происходить в истории эволюции неоднократно.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
0 комментариев