從單細(xì)胞到多細(xì)胞只是一個(gè)小飛躍
中國微生物菌種查詢網(wǎng) / 2016-10-31 14:54:56
約8億年前，第一個(gè)動(dòng)物從其單細(xì)胞祖先進(jìn)化而來。但新證據(jù)顯示，從單細(xì)胞到多細(xì)胞生物的飛躍，在生命進(jìn)化樹上似乎不像科學(xué)家之前預(yù)想的那樣戲劇性。近日，在刊登于《發(fā)育細(xì)胞學(xué)》期刊的論文中，研究人員表示，動(dòng)物的單細(xì)胞祖先，似乎已經(jīng)有了一些當(dāng)前動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育成不同類型組織使用的機(jī)能。
“我們正在尋找對(duì)所有動(dòng)物起源十分重要的演化過度。”西班牙巴塞羅那進(jìn)化生物學(xué)研究所進(jìn)化生物學(xué)家IakiRuiz-Trillo提到，“結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一些早期生物體已經(jīng)擁有了許多我們曾認(rèn)為只有多細(xì)胞動(dòng)物才有的行為。”
研究人員分析了一種名為Capsasporaowczarzaki的單細(xì)胞阿米巴，它是現(xiàn)在多細(xì)胞動(dòng)物的近親。在之前的研究中，Ruiz-Trillo及其同事測序了Capsaspora的基因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種阿米巴含有數(shù)個(gè)與多細(xì)胞功能有關(guān)的基因。
作為單細(xì)胞生物，Capsaspora不像人類一樣同時(shí)有多種不同細(xì)胞類型。但它能隨時(shí)間變化改變細(xì)胞類型。于是，研究人員希望了解Capsaspora是否使用與動(dòng)物控制細(xì)胞發(fā)育成不同組織同樣的機(jī)制控制細(xì)胞分化。
Ruiz-Trillo團(tuán)隊(duì)與龐培法布拉大學(xué)的EduardSabidó團(tuán)隊(duì)合作分析了Capsaspora的蛋白質(zhì)，以確定這種生物體在不同生命階段是如何管理其內(nèi)部細(xì)胞進(jìn)程的?！暗鞍踪|(zhì)組學(xué)質(zhì)譜分析法讓我們能測量哪種蛋白質(zhì)被表達(dá)，以及它們是如何被修飾的?！盨abidó說。
研究人員發(fā)現(xiàn)，從一個(gè)階段到另一個(gè)階段，這種阿米巴的蛋白質(zhì)組經(jīng)歷了大量變化，該有機(jī)體使用了許多與多細(xì)胞動(dòng)物相同的工具，管理這些細(xì)胞進(jìn)程。例如，Capsaspora能在不同階段激活轉(zhuǎn)錄因子和酪氨酸激酶信號(hào)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)形成。
“這些與動(dòng)物用來區(qū)分不同細(xì)胞類型的機(jī)制相同，但之前從未在單細(xì)胞生物體中被發(fā)現(xiàn)過。”Ruiz-Trillo說。這些機(jī)制表明，所有動(dòng)物的單細(xì)胞祖先已經(jīng)能使用多細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞分化所需要的工具。