Статья также создана экспертами из Альбертского университета (Канада) и Гарвардского университета (Соединенные Штаты).Транскриптом: исследование экспрессии гена
Статья составляет самое большое упорядочивающее исследование до настоящего времени генов представителей восьми родов губки, покрывающих все четыре в настоящее время признанных класса губки. Чтобы быть точным, проанализированные разновидности был Aphrocallistes vastus (Класс Hexactinellida), Chondrilla орешек, Ircinia расположенный в виде пучка, Petrosia ficiformis, Spongilla lacustris, Pseudospongosorites suberitoides (Класс Demospongiae), Sycon coactum (Класс Calcarea) y канделябр Corticium (Класс Homoscleromorpha).
Эти разновидности представляют разнообразные среды обитания: от глубокого моря до пресноводных озер и рек.Исследовательская группа проанализировала транскриптом этих разновидностей, другими словами, набора всех mRNA молекул, которые отражают профили экспрессии гена генома. Ана Рьесго объясняет, что «до настоящего времени, мы только знали геном и транскриптом Amphimedon queenslandica и Oscarella carmela». «Исследование проанализировало геном этих восьми разновидностей и выполнило сравнительный анализ генов животных, важных для передачи сигналов, нейронной и ионной проводимости, эпителиев, неприкосновенности и воспроизводства, которые являются основными функциями, связанными с мультиклеточностью», добавляет она.
Удивление генетической сложностиИсследование определяет широкий набор генов – ранее связанный со сложными структурами у более высоких животных – которые, предположительно, отсутствовали в губках. Например, род Corticium также использует ген DMRT1 для определения пола; этот ген, как думали, присутствовал только у более сложных многоклеточных (рептилии, птицы, млекопитающие, и т.д.).
Губки Homoscleromorph всегда считали более подобными многоклеточным, чем к губкам. Ана Рьесго заявляет, что «у них есть более сложные морфологические особенности, чем другие губки и, в случае Corticium, они следуют за тем же самым процессом gametogenesis, чем cnidarians».
Кроме того, присутствие гена DMRT1, также существующего в cnidarians, подтверждает «большую разнородность губок несмотря на их простую морфологию», подтверждает эксперт.Другое примечательное открытие – обнаружение глутаматных рецепторных генов (iGluRs) – вовлеченный в быструю физиологическую передачу ответа – в губках Corticium, Sycon и Iricinia.
Хотя всегда считалось, что губки так просты, чем их ответы на стимулы минимальны, исследование определяет некоторые гены, вовлеченные в проводимость нерва у более сложных животных: «Это доказывает, что ответы губок на изменения окружающей среды или физические стимулы могут быть более сложными, чем об этом думали», подчеркивает Ана Рьесго, которая также участвует в Actiquim проекта, сосредоточенном на химической экологии в Антарктиде.Новый ген функционирует в течение эволюцииПочти у всех генов, определенных в губках, есть более сложные функции у многоклеточных.
Тем не менее, генная комбинация и регулирование более релевантны, чем генное присутствие во временных рамках эволюции. В губках гены, кажется, вовлечены в более базовые структуры. Ана Рьесго указывает, что «функция многих из этих генов остается неизвестной. Вероятно, гены, которые мы знаем от других животных, имеют различную функцию в губках и были поглощены позже для функции, с которой мы знакомы».
Определение функции гена в губках является следующей проблемой.Статья, опубликованная на журнале Molecular Biology и Evolution, служит основой для изложения новых гипотез на филогенетических отношениях среди poriferans, определяя функцию гена в губках и ранней эволюции молекулярной сложности у многоклеточных.