È stato appena confermato uno strano legame genetico tra esseri umani e anemoni di mare

Un gene legato allo sviluppo dell’udito negli esseri umani è stato appena collegato anche allo sviluppo sensoriale degli anemoni di mare.

Chiamata pou-iv (pow-four), il gene si trova nei tentacoli dell’anemone di mare stellina (Nematostella vectensis), dove svolge un ruolo cruciale nel senso del tatto dell’animale.

Cnidaria, il phylum a cui appartengono gli anemoni di mare, è il parente più prossimo dei Bilateria, animali con simmetria bilaterale come gli esseri umani, che si discostano dal loro ultimo antenato comune vissuto tra 748 e 604 milioni di anni fa.

La scoperta del ruolo del gene nell’anemone di mare stella suggerisce che fosse presente nel loro antenato comune e probabilmente anche allora ha giocato un ruolo nello sviluppo sensoriale.

“Questo studio è entusiasmante perché non solo ha aperto un nuovo campo di ricerca su come la meccanosensazione si sviluppa e funziona in un anemone di mare… ma ci informa anche che i mattoni del nostro senso dell’udito hanno antiche radici evolutive che risalgono a centinaia di milioni di persone. di anni nel Precambriano”, ha detto il biologo Nagayasu Nakanishi dell’Università dell’Arkansas.

Nell’uomo e in altri vertebrati, i recettori sensoriali del sistema uditivo sono chiamati cellule ciliate. Queste cellule hanno fasci di organelli simili a dita chiamati stereociglia che rilevano stimoli meccanici; vale a dire, le vibrazioni che sentiamo come suono. Nei mammiferi, pou-iv è necessario per lo sviluppo delle cellule ciliate; lo sappiamo perché i topi che hanno avuto pou-iv eliminati sono sordi.

L’anemone di mare stellato ha cellule ciliate meccanosensoriali simili sui suoi tentacoli, utilizzate per rilevare il movimento. Poco, tuttavia, si sapeva degli anemoni pou-iv gene e quale ruolo, se del caso, ha giocato nello sviluppo sensoriale.

Un team di ricercatori guidato dal biologo Ethan Ozment dell’Università dell’Arkansas voleva capire cosa stesse facendo il gene. Il modo migliore per farlo è disabilitare il gene utilizzando lo strumento di modifica genetica CRISPR-Cas9 e osservare cosa cambia. Quindi questo è ciò che ha fatto la squadra.

Hanno iniettato un cocktail contenente la proteina Cas9 nelle uova di anemone di mare fertilizzate per eliminare il pou-iv gene e ha studiato gli embrioni in via di sviluppo, così come gli anemoni cresciuti e mutati.

Rispetto agli anemoni di controllo di tipo selvatico, gli animali mutanti hanno mostrato uno sviluppo anormale delle cellule ciliate tentacolari e non hanno mostrato risposta al tatto. Privo di pou-ivgli anemoni non erano in grado di percepire gli stimoli meccanici attraverso le cellule ciliate.

Inoltre, knock out pou-iv negli anemoni sopprime significativamente un gene molto simile a quello che produce policistina 1 che si trova nei vertebrati, dove è richiesto per il rilevamento del flusso di liquidi nei reni. Gli anemoni di mare potrebbero non avere reni, ma rilevare il flusso del fluido sarebbe un’abilità utile per gli animali marini.

Insieme, hanno detto i ricercatori, i risultati lo suggeriscono pou-iv Ha svolto un ruolo nello sviluppo delle cellule meccanosensoriali nell’antenato comune tra Cnidaria e Bilateria. Per risalire ulteriormente al gene, tuttavia, saranno necessari dati da altri phyla con punti di divergenza precedenti.

“I nostri risultati indicano che il ruolo per pou-iv nello sviluppo dei meccanocettori è ampiamente conservato in Cnidaria e Bilateria”, hanno scritto i ricercatori nel loro articolo.

“Quanto presto il ruolo di pou-iv nei meccanocettori la differenziazione emersa nell’evoluzione animale rimane irrisolta e richiede dati comparativi da placozoi e spugne, che mancano”.

La ricerca è stata pubblicata in eVita.

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