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Los genes esponja dan pistas sobre los orígenes de las neuronas y otras células

Los genes esponja dan pistas sobre los orígenes de las neuronas y otras células


De hecho, muchas células multifuncionales en esponjas expresan módulos de genes generalmente asociados con células especializadas en animales más complejos como los vertebrados. Por ejemplo, las células neuroides de esponja no solo expresan parte de la maquinaria presináptica de las neuronas, sino que también expresan genes inmunes. (Es posible que si las células neuroides controlan el contenido microbiano de las cámaras digestivas en busca de esponjas, estos genes inmunes ayudan en esa función). Las esponjas también tienen células llamadas pinacocitos que se contraen al unísono como células musculares para apretar al animal y eliminar los desechos o desechos no deseados. ; Los pinacocitos tienen una maquinaria sensorial que responde al óxido nítrico, un vasodilatador.

«El óxido nítrico es lo que relaja nuestro músculo liso en nuestros vasos sanguíneos, por lo que cuando nuestros vasos sanguíneos se expanden, es el óxido nítrico el que causa esa relajación», dijo Musser. «Y de hecho, hemos demostrado a través de experimentos en el artículo que el óxido nítrico también regula las contracciones en esta esponja». Al igual que el glutamato, el óxido nítrico podría haber sido parte de un mecanismo de señalización temprana para coordinar los comportamientos primitivos en la esponja, sugiere.

“Nuestros datos son muy consistentes con esta noción de que existió una gran cantidad de importantes piezas funcionales de maquinaria en las primeras etapas de la evolución animal”, dijo Musser. “Y gran parte de la evolución animal temprana consistió en comenzar a subdividir esto en diferentes células. Pero probablemente estos primeros tipos de células eran muy multifuncionales y tenían que hacer varias cosas «. Las primeras células animales, como sus parientes cercanos los protozoos, probablemente tenían que ser navajas celulares suizas. A medida que evolucionaron los animales multicelulares, sus células pueden haber asumido diferentes roles, una división del trabajo que puede haber llevado a tipos de células más especializadas. Pero diferentes linajes de animales pueden haber dividido las cosas de manera diferente y en diferentes grados.

Si la mezcla y el emparejamiento de módulos genéticos fue un tema crucial de la evolución animal temprana, entonces comparar la disposición y expresión de esos módulos en diferentes especies podría informarnos sobre su historia y sobre las posibles limitaciones sobre cuán aleatoriamente se pueden mezclar. Un investigador que busca esas respuestas es Arnau Sebé-Pedrós, que estudia la evolución del tipo celular en el Centro de Regulación Genómica de Barcelona y que publicó el primer atlas de tipos de células en esponjas, placozoos y jaleas de peine en 2018.

Sebé-Pedrós cree que la configuración espacial de los genes a lo largo de los cromosomas podría ser reveladora porque los genes ubicados juntos pueden compartir una maquinaria reguladora. «Estoy absolutamente sorprendido por el grado de conservación de los órdenes de genes en los genomas animales», dijo. Sospecha que la necesidad de co-regular conjuntos de genes relacionados funcionalmente los mantiene en la misma vecindad cromosómica.

Los científicos todavía están en los primeros días de aprender cómo los tipos de células evolucionan y se relacionan entre sí. Pero tan importante como es aclarar los orígenes turbios de la evolución animal, los atlas de células esponja también están haciendo una contribución importante al revelar las posibilidades en biología de células animales. “No solo es importante para nosotros entender el origen mismo de los animales”, dijo Sebé-Pedrós, “sino también entender cosas que pueden ser radicalmente diferentes de cualquier otra cosa que sepamos sobre otros animales”.


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Historia original reimpreso con permiso de Revista Quanta, una publicación editorialmente independiente de la Fundación Simons cuya misión es mejorar la comprensión pública de la ciencia al cubrir los desarrollos de investigación y las tendencias en matemáticas y ciencias físicas y de la vida.



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