3 Minutės
Pagalvokite apie kraują kaip apie modernią stebuklą: raudoną, tekančią, visiškai pažįstamą. Tačiau kiekviename laše gali slypėti mechanizmai, senesni už pačius gyvūnus.
Kyoto universiteto tyrėjai atsekė kraujo ląstelių kilmę maždaug 700 milijonų metų atgal ir atskleidė, kad per mūsų venas tekančios ląstelės nebuvo sukurtos daugialąsčių organizmų iš niekur. Vietoje to jos panašios į pernaudotas priemones: genetinius srautus ir elgesio modelius, skolintus iš vienaląsčių protėvių ir sujungtus per gilųjį laiką.
Kaip skaityti praeitį, kuri nepaliko kaulų? Skaitydami jos molekules. Komanda palygino transkriptomas, aktyvius geno ekspresijos profilius, kraujo ir imuninėse ląstelėse iš plataus organizmų rato: žmonių, pelių, zebrinių žuvų, jūros tunikatų, jūros ežių, musių, kirminų, kempinių ir net artimų vienaląsčių gyvūnų giminaičių. Logika paprasta. Jei du tolimi ląstelių tipai remiasi labai panašiomis reguliavimo programomis, jie gali kilti iš to paties protėvių plano.
Išryškėjusi schema buvo stulbinanti. Ankstyvosios kraujo ląstelės priminė ne tiek elegantiškus deguonies nešėjus, kiek guvius plėšrūnus: amebai panašius grobuonius, kurie praryja daleles sveikas. Pagalvokite apie makrofagus, tuos didelius baltuosius kraujo kūnelius, kurie surenka šiukšles ir užpuolusias mikrobų. Genetiniai fagocitozės ir ląstelių judrumo ženklai buvo rasti ne tik įvairiose gyvūnų linijose, bet ir keliuose vienaląsčiuose organizmuose, kas leidžia manyti, kad šie elgesiai atsirado prieš daugialąsčius organizmus.
Vienas genas nuolat pasirodė: Fos. Šis reguliatorius padeda ląstelėms keistis ir reaguoti į aplinką. Kai tyrėjai padidino Fos ekspresiją vienaląsčio giminaičio ląstelėse, jos paliko įprastą susikaupusią bendruomeninę gyvenseną ir sugrįžo į vienišą, ameboidinį režimą, elgėsi labiau kaip fagocitiniai medžiotojai negu kaip socialinės kolonijos. Toks paprastas manipuliavimas nurodė gilų tęstinumą: genetinės priemonės makrofagams būdingoms funkcijoms jau buvo surinktos vienaląsčiuose protėviuose gerokai prieš gyvūnų atsiradimą.
Iš to seno, makrofagams panašaus šaltinio panašu, kad išsiskleidė kraujo evoliucinis medis. Viena linija davė pradžią masto ląstelėms, imuninės sistemos greito reagavimo sargams, kurios vėliau diversifikavosi į tokius ląstelių tipus kaip T ląstelės, raudonieji kraujo kūneliai ir trombocitai. Tuo tarpu makrofagų kilmės šaka evoliucionavo į ląsteles, pavyzdžiui B ląsteles, gaminančias antikūnus. Tai šeimos medis, parašytas geno ekspresijoje, o ne fosilijose.
Šiai rekonstrukcijai yra praktinė nauda. Supratimas, kaip buvo sukonstruotos kraujo ląstelių programos, padeda paaiškinti, kodėl atsiranda tam tikros ligos ir kaip ląstelių elgsena persijungia tokiomis sąlygomis kaip vėžys. Tai taip pat pertvarko kasdienį faktą: imuninės patrulės ir deguonies pernešėjai yra evoliuciniai eksperimentai, prasidėję dar tuomet, kai gyvybė dar buvo vienaląstė.
„Šie atradimai mane giliai sujaudino,“ sakė Hiroshi Kawamoto iš Kyoto universiteto, pabrėždamas studiją kaip ilgalaikių pastangų apogėjų žymintį darbą, siekiant ištirti kraujo ląstelių diferenciaciją per didžiules laiko atkarpas. Bendraautoris Yosuke Nagahata pridūrė, kad suvokimas, jog ši palikimo forma cirkuliuoja mūsų kūnuose, suartina mus su senovine gyvybe kitu būdu.
Darbas publikuotas Nacionalinės mokslų akademijos darbų leidinyje ir atveria langą į tai, kaip inovacijos gali vykti per senų dalių persukimą ir pernaudojimą, o ne visiško naujumo išradimą. Kitą kartą, kai jausite savo pulsą, pagalvokite: jūsų kraujas ne tik palaiko gyvybę; jis taip pat neša istoriją, prasidėjusią gerokai prieš tai, kai gyvūnai ėjo per žemę.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą