ارتباط ژنتیکی عجیب بین انسان و شقایق دریایی

به گزارش سیناپرس، این ژن که pou-iv (pow-four) نامیده می شود را می توان در شاخک های شقایق دریایی ستاره دار (Nematostella vectensis) یافت، جایی که نقش مهمی در حس لامسه این جاندار بازی می کند.

گزنده ‌تباران یا مَرجانیان یا نیداریا یا کیسه تنان (Cnidaria) شاخه‌ ای از جانوران هستند که شقایق های دریایی به آن تعلق دارند و دارای تقارن شعاعی ساده مانند دوسوئیان (Bilateria) هستند و اندامک‌های نیش ‌زننده‌ ای به نام نخ ‌کیسه (nematocyst) دارند. به گزارش سیناپرس،دوسوئیان به همه موجوداتی که به صورت متقارن از دو طرف ساختار بدن خود به شکل صعودی و نزولی برای حرکت استفاده می‌کنند گفته می ‌شود. شقایق های دریایی جاندارانی با تقارن دو طرفه مانند انسان هستند که از در حدود ۶۰۴ تا ۷۴۸ میلیون سال پیش می زیسته اند. 

به گفته پژوهشگران، کشف نقش این ژن در شقایق دریایی ستاره دار نشان می دهد که این ژن در جد مشترک آنها وجود داشته و احتمالاً در آن زمان نیز نقشی در رشد حسی داشته است.

یافته های این مطالعه بسیار هیجان ‌انگیز است زیرا نه تنها زمینه جدیدی از تحقیقات را در مورد چگونگی ایجاد و عملکرد حس مکانیکی در شقایق دریایی باز کرده بلکه به ما اطلاع می ‌دهد که بلوک ‌های سازنده حس شنوایی ما ریشه ‌های تکاملی باستانی دارند که قدمت آن به صدها میلیون می ‌رسد.

ناگایاسو ناکانیشی (Nagayasu Nakanishi) زیست‌شناس دانشگاه آرکانزاس دراین باره گفت: در انسان و سایر مهره داران، گیرنده های حسی دستگاه شنوایی سلول های مویی نامیده می شوند. به گزارش سیناپرس،این سلول‌ها دارای دسته‌ هایی از اندامک ‌های انگشت مانند به نام استریوسیلیا هستند که محرک‌های مکانیکی را حس می ‌کنند. یعنی ارتعاشاتی که به صورت صدا می شنویم. در پستانداران ژن pou-iv برای رشد سلول های مو مورد نیاز است. ما این را می دانیم زیرا موش هایی که pou-iv ناقص دارند ناشنوا هستند.

به گزارش سیناپرس،شقایق دریایی ستاره دار سلول های مویی حسی مکانیکی مشابهی روی شاخک های خود دارد که برای حس کردن حرکت استفاده می شود. با این حال، اطلاعات کمی در مورد ژن pou-iv شقایق دریایی و نقش آن در رشد حسی وجود داشت. بنابراین تیمی از محققان به سرپرستی اتان اوزمنت (Ethan Ozment) زیست شناس دانشگاه آرکانزاس تصمیم گرفتند بفهمند که این ژن چه کار می کند. بهترین راه برای انجام این کار، غیرفعال کردن ژن با استفاده از ابزار ویرایش ژن و مشاهده تغییرات بود.

در ادامه محققان یک کوکتل حاوی پروتئین Cas9 را به تخم‌های شقایق دریایی بارور شده تزریق کردند تا ژن pou-iv را قطع کنند و رویان ‌های در حال رشد و همچنین شقایق ‌های رشد یافته و جهش یافته را مورد مطالعه قرار دادند. به گزارش سیناپرس،در مقایسه با شقایق ‌های نوع وحشی، جانداران جهش یافته رشد غیرطبیعی سلول‌های موی شاخکولی را نشان داده و هیچ پاسخی به لمس نشان ندادند. بدون ژن pou-iv، شقایق‌ها قادر به درک محرک‌ های مکانیکی از طریق سلول ‌های مویی خود نبودند.

به گزارش سیناپرس، علاوه بر این، حذف ژن pou-iv در شقایق ها به طور قابل توجهی ژنی را که بسیار شبیه به ژنی که پلی سیستین 1 را در مهره داران می سازد، سرکوب کرد، امری که برای احساس جریان مایع در کلیه ها لازم است. شقایق های دریایی ممکن است کلیه نداشته باشند اما حس کردن جریان مایع یک توانایی مفید برای حیوانات دریایی محسوب می شود.

به گفته محققان، مجموع نتایج نشان می ‌دهد که ژن pou-iv نقش مهمی در توسعه سلول ‌های حسی مکانیکی در جد مشترک بین گزنده ‌تباران (Cnidaria) و دوسوئیان (Bilateria) داشته است. با این حال، برای ردیابی این ژن به داده‌هایی بیشتر از شاخه‌های دیگر نیاز است.

شرح کامل این پژوهش و یافته های حاصل از آن در آخرین شماره مجله تخصصی eLife منتشر شده است.

مترجم: مهنوش فلاحی پناه

No tags for this post.