رمز گشایی یکی از سریعترین حرکات سلولی جهان

محققان ژن‌ها و پروتئین‌هایی را کشف کرده‌اند که مسئول خروج سریع بازوهای هلیوزوئر در پاسخ به تغییرات محیطی هستند. این یکی از سریع ترین نمونه های شناخته شده تحرک سلولی است.

به گزارش سینا پرس فارس، Raphidocystis contractilis یک نوع یوکاریوت از گروه هلیوزوآ است که در آب شیرین، شور و دریا یافت می شود. این موجودات به دلیل تابش بازوهای انگشت مانند یا آکسوپودیا که ظاهری شبیه به خورشید به آنها می دهد، به عنوان “کرم های خورشیدی” شناخته می شوند.

پروفسور آندو می‌گوید: «اخیراً طیف گسترده‌ای از هلیوزوئن‌ها در هیدروسفرهای مختلف در استان اوکایاما کشف شده‌اند که به وضوح نشان می‌دهد که چندین گونه از کرم‌های خورشیدی در یک محیط زندگی می‌کنند. ما در تلاشیم تا اسرار پیرامون این تک یاخته‌ها را کشف کنیم و به تدریج افق‌های دانش خود را گسترش دهیم.»

نویسندگان دریافتند که قبل از کوتاه شدن، توبولین ها به طور سیستماتیک در تمام طول آکسوپودیا مرتب می شدند، اما پس از خروج آکسوپودیال، آن ها به سرعت در سطح سلول جمع می شوند. این امر آنها را به این باور رساند که در طول خروج سریع آکسوپودیال، میکروتوبول‌ها فوراً به توبولین تجزیه می‌شوند. با این حال، تخریب میکروتوبول به طور کلی یک پدیده سریع نیست. نسبتا کند پیشرفت می کند.

محققان توالی‌یابی رونویسی de novo (تجزیه و تحلیل ژن‌های بیان شده در یک زمان خاص در یک سلول) را انجام دادند و نزدیک به 32000 ژن را در R. contractilis شناسایی کردند. این مجموعه ژنی بیشتر شبیه به آنچه در تک یاخته ها (که ارگانیسم های تک سلولی هستند) بود، و به دنبال آن متازوئن ها (جانداران چند سلولی با سلول های کاملاً تمایز یافته؛ این شامل انسان و سایر حیوانات می شود).

همولوژی و آنالیز فیلوژنتیکی مجموعه ژنی به‌دست‌آمده چندین ژن (و پروتئین‌های مربوط به آنها) را نشان داد که در اختلال میکروتوبول نقش دارند. در این میان، مهمترین آنها کاتانین p60، کینزین و پروتئین های سیگنال دهنده کلسیم بودند. کاتانین p60 در کنترل طول بازوی آکسوپودیال نقش داشت. چندین تکرار از ژن های کینزین پیدا شد. در میان کینزین‌های شناسایی‌شده، کینزین-13، یک پروتئین بی‌ثبات کننده میکروتوبول، نقش مهمی در انقباض سریع آکسوپودیا بازی می‌کند. ژن‌های سیگنال‌دهنده کلسیم، ورود یون‌های کلسیم به سلول را از محیط اطراف آن و القای خروج اکسوپودیال را تنظیم می‌کنند.

محققان همچنین متوجه کمبود ژن‌های مرتبط با شکل‌گیری و تحرک تاژک‌ها شدند که نشان می‌دهد آکسوپودیا R. contractilis از تاژک‌ها تکامل نیافته است. اگرچه بسیاری از ژن ها طبقه بندی نشده باقی می مانند، مجموعه ژنی تازه تاسیس به عنوان مرجعی برای مطالعات آینده با هدف درک حرکت آکسوپودیال R. contractilis خواهد بود.

آکسوپودیا هلیوزوآ می تواند به عنوان یک حسگر حساس عمل کند. آنها می توانند تغییرات جزئی در محیط خود را تشخیص دهند، به عنوان مثال، وجود یون های فلزات سنگین و داروهای ضد سرطان. پروفسور آندو در مورد دیدگاه خود برای آینده به اشتراک می‌گذارد: «ما معتقدیم که واکنش آکسوپودیال هلیوزوآ می‌تواند به عنوان شاخصی برای توسعه دستگاه‌های تشخیص و نظارت موقت برای آلودگی محیط زیست و آب لوله‌کشی استفاده شود. همچنین می‌تواند به عنوان یک سیستم سنجش زیستی جدید برای غربالگری اولیه داروهای ضد سرطان جدید استفاده شود. در آینده، ما قصد داریم به عنوان یک تیم برای تقویت تحقیقات پایه و کاربردی در مورد این موجودات به همکاری ادامه دهیم.

هلیوزوئرها بار دیگر ثابت کردند که یک سلول واحد پتانسیل بسیار زیادی برای تغییر جهان دارد. برای نویسندگان آرزوی موفقیت در تبدیل دیدگاه خود به واقعیت داریم.

مترجم: الهام شارخی

منبع: scitechdaily