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海葵的惊人细胞多样性

2019-04-10 10:11:58 • 来源：

尽管它看起来简单，管状身体顶部有触手，但海葵实际上是一种高度复杂的生物。来自巴斯德研究所的科学家与CNRS合作，刚刚在这种小型海洋无脊椎动物中发现了100多种细胞类型以及令人难以置信的神经元多样性。当研究人员建立一个真正的动物细胞图谱时，就会发现这种惊人的复杂性。他们的研究结果发表在“细胞”杂志上，这些发现将增加关于细胞在进化过程中如何多样化并发育成器官的讨论。

海葵的惊人细胞多样性

该海葵Nematostella vectensis为研究人员提供，除了它的触角刺痛一个完美的模型，也许。它是一种易于保存在实验室中的小型海洋无脊椎动物，其基因组非常简单，足以研究和接近人类的基因组，以便研究人员得出结论。“当海葵基因组于2007年测序时，科学家发现它与人类基因组非常相似，无论是基因数量(大约20,000)还是其组织，Heather Marlow解释说，他是发育生物学的专家。 (Epi)巴斯德研究所动物发育部的基因组学和本研究的主要作者。

马洛说：“这些相似之处使得海葵成为研究动物基因组和理解基因间存在的相互作用的理想模型。它还有另一个优势 - 它在生命树中的战略地位。海葵属于分离的海葵分支。 bilateria分支，换句话说，来自大多数其他动物，包括人类，超过6亿年前。“因此，海葵也可以帮助我们了解构成动物身体和器官的多种细胞类型的起源和进化，特别是他们的神经系统。“

为了尝试更多地了解海葵，并因此了解整个动物王国，马洛的团队决定在细胞水平上检查这种刺胞动物。研究人员分离出动物的微小细胞，其直径不超过1微米，并分析了它们的RNA。虽然染色体DNA含有所有基因，但RNA显示了那些活跃的基因。“在单细胞水平上开发基因组方法可用于准确列出不同细胞类型，并确定负责这些细胞功能的基因，”Marlow解释说。总共超过100种细胞类型被鉴定，分为八个主要细胞家族(肌肉，消化，神经，表皮等)。这项研究的最大惊喜之一涉及神经系统。确定了近30种类型的神经元 - 肽能，谷氨酸能甚至胰岛素 - ，揭示了相对复杂的神经和感觉系统。

因此，这项研究应该帮助进化专家一方面建立刺胞动物(海葵)的共同祖先，另一方面建立双翅目(人类)。毫无疑问，这个祖先已经有了一定程度的细胞复杂性。此外，尽管海葵似乎与我们截然不同，但它揭示了今天使其细胞和我们自己的细胞能够执行许多不同功能的基本规则。“细胞是构成生物的基本元素。”通过定义基因组编码的信息如何决定每个细胞的身份，我们希望揭示所有动物保守的机制这对他们的发展和动态平衡至关重要，“Heather Marlow总结道。

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