Evoluční pohled: Uvnitř mozků plazů a obojživelníků

Bearded Dragon

Složitá stvoření se skládají z bilionů a bilionů buněk a jen málo z těchto buněk se objevuje a jedná jedna s druhou identicky. Ve skutečnosti jsou malé struktury, které tvoří tkáně zvířete, specializované. Přicházejí v nejrůznějších tvarech a velikostech, obsahují nejrůznější struktury a plní nejrůznější funkce.

Tato rozmanitost buněk nevznikla přes noc. Série čtyř nových studií publikoval v Věda využívá genetické projevy různých typů buněk, aby lépe demonstroval jejich vývoj v průběhu času, konkrétně v mozku plazů a obojživelníků.

Vyvíjející se buňky

Vědci již dlouho pochopili, že v celém těle existují různé typy buněk diferencované různými projevy genů. Ale teprve nedávný výzkum začal odhalovat plný rozsah této rozmanitosti. V posledních letech např. studie ukázaly, že stovky typů buněk existují i ​​v malých částech mozku dospělé myši, jednoho z nejběžnějších modelových organismů ve všech vědeckých výzkumech.

Ale i přes tento pokrok v rozeznávání rozsahu diverzity buněk, proces, kterým se tato diverzita vyvíjí, je stále obtížné určit. Studiem genetické exprese uvnitř těchto malých struktur vědci lépe porozuměli evolučním procesům za buněčnou diverzifikací u plazů a obojživelníků, což je dvojice neobvyklých vědeckých modelů.

Vyjádření rozdílu

V první ze čtyř studií tým analyzoval genetické projevy různých typů buněk v a vousatý drak‘s mozek pomocí metody tzv srovnávací jednobuněčná transkriptomika. Poté pomocí své analýzy vytvořili mapu, nazývanou atlas buněčného typu, různých typů buněk v mozku ještěrky, který je společný pro Austrálii a je pokryt shluky ostnitých šupin.

Tým porovnal atlas buněčného typu mozku vousatého draka s mozkem myší a zjistil, že typy buněk v širokých oblastech mozku si navzájem odpovídají. Klasifikovali tyto buňky jako „konzervované“, což znamená, že jejich exprese zůstává stejná v průběhu času a napříč druhy v důsledku přirozeného výběru.

To znamená, že při bližším srovnání atlasů typu buněk vousatého draka a myši tým našel několik odlišných typů buněk mezi těmito dvěma zvířaty ve specifičtějších oblastech mozku. Tato koexistence konzervovaných a odlišných typů buněk, říkají vědci, naznačuje, že buňky v těchto oblastech jsou plastické, schopné se časem měnit a vyvíjet.

Podle vědců tyto tři dodatečné studie jen posílily první zjištění. Pomocí jednobuněčné transkriptomiky týmy opět sestavily mapy buněčného typu oblasti telencephalonu mozku obojživelníků, zejména oblasti mozku obojživelníků. axolotl, řasnatý vodní mlok z Mexika. Tyto mapy pak použili k izolaci buněk unikátních pro obojživelníky a axolotly, přičemž zvláštní pozornost věnovali buňkám zapojeným do regenerace mozku po poranění. Výsledky opět odhalily schopnost mozkových buněk se vyvíjet.

„Tyto studie zdůrazňují potenciál aplikace výkonných transkriptomických metod, které jsou obvykle vyhrazeny pro myši, na nestandardní modely,“ uzavírají výzkumníci z Lehigh University Dylan Faltine-Gonzalez a Justus Kebschull související perspektivupodle tisková zpráva. “Každý z článků produkoval masivní jednobuněčné a často multimodální datové sady a těžil veřejně dostupná data, což ukazuje důležitost sdílení dat a sílu akumulace jednobuněčných dat z mnoha druhů pro evoluční srovnání.”

Leave a Reply

Your email address will not be published.