فرارو- دانشمندان اخیراً ارتباط جالبی بین ژن مرتبط با رشد شنوایی در انسان و رشد حسی در شقایق های دریایی شناسایی کرده اند. به عبارت دیگر این ژن pou-iv (pow-4) می توان آن را شاخ های شقایق ستاره ای نامید (نماتوستلا وکتنسیس) همچنین مشخص شد که نقش مهمی در احساس لمس حیوان دارد.
به گزارش فرارو، دانشمندان می گویند شاخه کنیداریا جایی که شقایق های دریایی تعلق دارند، نزدیک ترین آنها به شاخه است دولاتریا حیواناتی با تقارن دو طرفه مانند انسان وجود دارند. آخرین شاخه از اجداد مشترکی که حدود 748 تا 604 میلیون سال پیش زندگی می کردند، می آید. بررسی نقش این ژن در شقایق های ستاره ای نشان می دهد که این ژن در جد مشترک آنها نیز وجود داشته و احتمالاً در آن زمان در رشد حسی نقش داشته است.
این مطالعه هیجان‌انگیز است زیرا نه تنها زمینه جدیدی از تحقیقات را در مورد چگونگی شکل‌گیری و عملکرد حواس مکانیکی در شقایق‌های دریایی باز می‌کند، بلکه به ما نشان می‌دهد که بلوک‌های سازنده حس شنوایی ما ریشه‌های تکاملی باستانی دارد که قدمت صدها میلیون نفر دارد. ناگایاسو ناکانیشی، زیست شناس دانشگاه آرکانزاس، اشاره می کند که احتمالاً در دوره پرکامبرین سرچشمه گرفته است.
گیرنده های حسی دستگاه شنوایی در انسان و سایر مهره داران سلول های مویی نامیده می شوند. این سلول ها دارای خوشه هایی از اندام های انگشت مانند به نام استریوسیلیاکاس هستند که محرک های مکانیکی را حس می کنند، همان ارتعاشاتی که ما به عنوان صدا می شنویم. در پستانداران، pou-iv برای رشد سلول‌های مو مورد نیاز است، زیرا ما این را از آزمایش‌هایی بر روی موش‌های ناشنوا و دارای کمبود ژن می‌دانیم. شقایق های ستاره دریایی سلول های مویی حسی مکانیکی مشابهی در شاخک های خود دارند که برای حس حرکت استفاده می شوند. با این حال، تا به امروز، اطلاعات کمی در مورد ژن شقایق pou-iv و نقش آن در رشد حسی وجود دارد.
در این مدت، تیمی از محققان به سرپرستی اتان اوزمنت، زیست شناس دانشگاه آرکانزاس، شروع به تلاش برای یافتن اینکه این ژن چه کاری انجام می دهد، شدند. بهترین راه برای انجام این آزمایش غیرفعال کردن ژن با استفاده از ابزار ویرایش ژن CRISPR-Cas9 و سپس جستجوی تغییرات احتمالی است و این دقیقاً همان کاری است که تیم انجام داد. آنها دوز پروتئین Cas9 را به تخم شقایق های ستاره بارور شده تزریق کردند تا ژن pou-iv را تجزیه کنند و جنین در حال رشد و همچنین شقایق های رشد یافته و جهش یافته را مورد مطالعه قرار دادند.
در مقایسه با شقایق های درمان نشده، حیوانات جهش یافته رشد غیر طبیعی سلول های موی شاخه دار را نشان دادند، اما به لمس پاسخ نمی دادند. به عبارت دیگر، بدون ژن pou-iv، شقایق های دریایی نمی توانند محرک های مکانیکی را از طریق سلول های مویی خود تشخیص دهند. علاوه بر این، حذف pou-iv در شقایق به طور قابل توجهی ژنی را که بسیار شبیه به ژن تولیدکننده پلی استایرن 1 در مهره داران است، مهار کرد، جایی که لازم است جریان مایع در کلیه ها را حس کرد. شقایق های دریایی ممکن است سنگ نداشته باشند، اما حس کردن جریان سیال یک توانایی مفید برای حیوانات دریایی است.
به گفته محققان، همه این نتایج در کنار هم نشان می دهد که ژن pou-iv نقش مهمی در تشکیل سلول های حسی مکانیکی در جد مشترک موجودات زنده شاخه های Cnidaria و Bilateria ایفا می کند. با این حال، داده‌های سایر شاخه‌های زنده با نقاط واگرایی سابق هنوز برای ردیابی این ژن مورد نیاز است. محققان در مقاله خود نوشتند: “نتایج ما نشان می دهد که نقش ژن pou-iv در تشکیل گیرنده های مکانیکی به طور گسترده ای در تمام گونه های زنده شاخه های Cnidaria و Bilateria حفظ شده است.” نقش ژن pou-iv در تمایز گیرنده های مکانیکی در طول تکامل حیوانات نامشخص است و به داده های مقایسه ای از پلاکوزوئن ها و اسفنج ها نیاز دارد. نتایج این مطالعه جالب در eLife منتشر شد.
منبع: Sciencealert
ترجمه: مصطفی جرفی فرارو
