Статья также написана экспертами из Университета Альберты (Канада) и Гарвардского университета (США).Транскриптом: изучение экспрессии геновСтатья представляет собой крупнейшее на сегодняшний день исследование по секвенированию генов представителей восьми родов губок, охватывающих все четыре признанных в настоящее время класса губок. Если быть точным, проанализированными видами были Aphrocallistes spreadus (класс Hexactinellida), Chondrilla nucula, Ircinia fasciculata, Petrosia ficiformis, Spongilla lacustris, Pseudospongosorites suberitoides (класс Demospongiae), Sycon coactum (класс Calcarea) y Corticium canphaomdeloscrumoromdelabs.
Эти виды представляют собой разнообразные среды обитания: от морских глубин до пресноводных озер и рек.Исследовательская группа проанализировала транскриптом этих видов, другими словами, набор всех молекул мРНК, которые отражают профили экспрессии генов генома.
Ана Риесго объясняет, что «на сегодняшний день мы знали только геном и транскриптом Amphimedon queenslandica и Oscarella carmela». «В ходе исследования был проанализирован геном этих восьми видов и проведен сравнительный анализ генов животных, важных для передачи сигналов, нейрональной и ионной проводимости, эпителия, иммунитета и репродукции, которые являются основными функциями, связанными с многоклеточностью», — добавляет она.Удивительная генетическая сложностьИсследование идентифицирует широкий набор генов, ранее связанных со сложными структурами у высших животных, которые предположительно отсутствовали у губок. Например, род Corticium также использует ген DMRT1 для определения пола; считалось, что этот ген присутствует только у более сложных многоклеточных животных (рептилий, птиц, млекопитающих и т. д.).
Губки-гомосклероморфы всегда считались более похожими на многоклеточных, чем на губок. Ана Риесго утверждает, что «у них более сложные морфологические характеристики, чем у других губок, и в случае Corticium они следуют тому же процессу гаметогенеза, что и книдарии». Более того, наличие гена DMRT1, также присутствующего у книдарий, подтверждает «большую гетерогенность губок, несмотря на их простую морфологию», — утверждает эксперт.Еще одним примечательным открытием является обнаружение генов рецепторов глутамата (iGluR), участвующих в быстрой передаче физиологического ответа, в губках Corticium, Sycon и Iricinia.
Хотя всегда считалось, что губки настолько просты, что их реакция на раздражители минимальна, исследование выявило некоторые гены, участвующие в нервной проводимости у более сложных животных: «Это доказывает, что реакция губок на изменения окружающей среды или физические раздражители может быть более сложной. чем предполагалось », — подчеркивает Ана Риесго, которая также участвует в проекте Actiquim, посвященном химической экологии Антарктиды.Новые функции генов на протяжении эволюцииПочти все гены, идентифицированные у губок, выполняют более сложные функции у многоклеточных животных.
Тем не менее, комбинация генов и регуляция более важны, чем присутствие генов на временной шкале эволюции. У губок гены, по-видимому, участвуют в более основных структурах.
Ана Риесго отмечает, что «функция многих из этих генов остается неизвестной. Вероятно, гены, которые мы знаем от других животных, выполняют другую функцию в губках и позднее были адаптированы для выполнения той функции, с которой мы знакомы». Следующая задача — определение функции генов губок.
Статья, опубликованная в журнале Molecular Biology and Evolution, обеспечивает основу для выдвижения новых гипотез о филогенетических отношениях между пориферами, определении функции генов у губок и ранней эволюции молекулярной сложности у многоклеточных животных.