<p>一項新的研究表明，當(dāng)科學(xué)家禁用一種?？械囊粋€調(diào)節(jié)基因時，一種會射出有毒微型魚叉用于狩獵和自衛(wèi)的刺細胞會轉(zhuǎn)變?yōu)樯涑鲆粭l纏繞獵物的粘性線。</p> <p><br />這項在?？?Nematostella vectensis 中進行的研究表明，使一種名為 NvSox2 的基因失能如何實現(xiàn)從穿刺細胞（稱為線蟲細胞）到粘性誘捕細胞（稱為螺旋細胞）的轉(zhuǎn)變。這一發(fā)現(xiàn)表明，由于 NvSox2 基因的發(fā)展，線蟲細胞可能是從螺旋細胞進化而來的。</p> <p><br />&ldquo;這個基因控制著兩種不同細胞命運之間的轉(zhuǎn)換；它控制著一整套特征，使這個細胞具有完全不同的身份。&rdquo;藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院生態(tài)學(xué)和進化生物學(xué)助理教授Leslie Babonis說。</p> <p><br />Babonis 是該論文的通訊作者，&ldquo;單細胞返祖現(xiàn)象揭示了?？毎愋投鄻踊墓爬蠙C制&rdquo;，該論文于 2 月 16 日發(fā)表在 Nature Communications 上。</p> <p><br />&ldquo;刺細胞&rdquo;存在于所有刺胞動物體內(nèi)&mdash;&mdash;包括?？⑸汉?、水螅和水母。它們在論文中用作模型細胞，因為它們有幾十種細胞類型，具有不同的形狀和功能，使研究人員能夠探索基本的進化問題，即單一細胞類型如何變得極其多樣化并具有許多不同的形式。</p> <p><br />這一系列研究的核心是尋求更好地了解動物多樣性的進化，因為所有生命形式都起源于單細胞生物，隨著時間的推移，隨著細胞的特化和分化，單細胞生物變得更加復(fù)雜。</p> <p><br />這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了這樣一個事實，即一種功能的靈活性內(nèi)置于 N. vectensis 帶刺細胞的遺傳結(jié)構(gòu)中。例如，如果一小群 N. vectensis 遷移到一個新的環(huán)境中，在這個環(huán)境中，粘性線被證明比刺穿的魚叉細胞更有優(yōu)勢，只需要一個基因中的一個小突變就可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。</p> <p><br />Babonis 說：&ldquo;能夠在不同的細胞類型之間&lsquo;選擇&rsquo;，使動物具有很大的靈活性，可以入侵新的棲息地并進化出新的特征。&rdquo;</p> <p><br />Nematocytes 和 spirocytes 都包含一個新的細胞器，由厚的加壓膠囊組成。當(dāng)在附近檢測到獵物或捕食者時，加壓的膠囊會塌陷，迫使射彈從細胞中射出&mdash;&mdash;線蟲細胞中的魚叉和螺旋細胞中的粘性獵物纏繞線。</p> <p><br />Babonis 及其同事使用 CRISPR/Cas9 基因編輯敲除 NvSox2，這是一種與 DNA 結(jié)合并改變下游基因表達的轉(zhuǎn)錄因子。通過這樣做，研究人員發(fā)現(xiàn) NvSox2 的作用是抑制粘性細胞的發(fā)展并促進穿刺細胞的發(fā)展。</p> <p><br />&ldquo;這些細胞與野生型動物的細胞看起來完全不同，功能也完全不同，&rdquo;Babonis 說。</p> <p><br />在未來的工作中，Babonis 及其同事計劃通過在其他刺胞動物物種（包括密切相關(guān)的珊瑚物種）中尋找對兩種細胞命運的相同單基因控制來研究這種現(xiàn)象的廣度。該項目的一個長期目標(biāo)是向后工作，以確定制造仍然可以發(fā)射射彈的刺細胞所需的最少基因組。從那里，他們將嘗試各種變化。</p> <p><br />&ldquo;我們可以制造一種以前從未進化過的刺細胞嗎？&rdquo;&nbsp;巴博尼斯說。例如，她說，一個可以發(fā)射小型皮下注射針的微小細胞可能具有有價值的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。</p> <p><br />該研究由美國宇航局和國家科學(xué)基金會資助。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p> </blockquote>