|
 Đang trực tuyến :
21 |
|
 Số lượt truy cập :
33341900 |
|
|
|
|
|
Mở khóa `chuỗi sâu`
Thứ ba, 23-04-2024 | 08:40:56
|
|
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế bao gồm B. Duygu Özpolat tại Đại học Washington ở St. Louis đã xuất bản tập bản đồ đơn bào đầu tiên về Pristina leidyi (Pristina), loài giun nước, một loài giun đốt phân đoạn với khả năng tái sinh phi thường đã thu hút các nhà sinh vật học khoảng hơn một thế kỷ.
Giun Annelid - bao gồm cả loài quen thuộc nhất trong số đó, giun đất - là một nhóm động vật phân bố rộng rãi, rất đa dạng, có tầm quan trọng về mặt kinh tế và môi trường.
Hầu hết các loài giun đốt có thể tái tạo các bộ phận cơ thể bị thiếu và nhiều loài có thể sinh sản vô tính. Nhưng số lượng tế bào gốc trưởng thành tham gia vào các quá trình này cũng như sự đa dạng của các loại tế bào do tế bào gốc tạo ra vẫn chưa được biết rõ.
Loài giun đặc biệt này, Pristina, lần đầu tiên lọt vào mắt xanh của các nhà sinh vật học vào những năm 1800 và vẫn là đối tượng được nhiều người quan tâm. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, Pristina phát triển rất nhanh và tạo ra các bản sao của chính nó bằng cách sinh sản vô tính.
Một “chuỗi giun” được bắt đầu khi Pristina bắt đầu hình thành và phân biệt các đoạn đầu và đuôi mới từ bên trong một đoạn cơ thể. Trong hình ảnh này, giun 2 được tạo ra trước, sau đó giun 3 bắt đầu hình thành ở giữa giun ban đầu và giun 2. Nguồn: Eduardo Zattara và B. Duygu Özpolat.
Sử dụng cơ chế gọi là sinh sản phân tách, loài giun này bắt đầu hình thành và phân biệt các phần đầu và đuôi mới từ bên trong một phần cơ thể duy nhất, tạo ra cái được gọi là “chuỗi giun”. Cuối cùng, những dòng vô tính này tách ra và trở thành những cá thể riêng biệt.
Özpolat, trợ lý giáo sư sinh học về Nghệ thuật & Khoa học, cho biết: “Những con giun này liên tục tạo ra tất cả các bộ phận cơ thể và do đó tạo ra tất cả các loại tế bào trưởng thành”.
Özpolat.
Tổng cộng, tập bản đồ đơn bào mới của loài giun này tập hợp 75,218 bản phiên mã tế bào đơn mô tả tất cả các loại tế bào annelid chính, bao gồm các mẫu phức tạp của các gen biểu hiện theo vùng trong ruột annelid, cũng như các gen đặc hiệu của tế bào thần kinh, cơ và biểu bì. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications.
“Chúng tôi muốn hiểu làm thế nào các sinh vật khác nhau như Pristina đã tiến hóa để liên tục phát triển trong suốt cuộc đời và tái sinh, bản chất của các tế bào tham gia vào các quá trình này và các dấu hiệu phân tử mà chúng có”, Özpolat nói.
Cô cho biết: “Các sinh vật khác nhau đã phát triển các chiến lược khác nhau. Các cơ chế tế bào và di truyền mà chúng ta học được từ giun không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về những sinh vật hấp dẫn này mà còn có thể cung cấp thông tin về công nghệ tế bào gốc và y học tái tạo sắp tới”.
“Thật tò mò rằng những con giun này có thể duy trì tế bào gốc trưởng thành vô thời hạn”, Özpolat nói.
“Chúng tôi đã nhân bản hàng nghìn con từ một cá thể duy nhất và việc nuôi giun của chúng tôi vẫn đang phát triển mạnh mẽ”.
Giun sinh sản phân tách. Phần nhô ra giống như cái móc ở bên phải là con giun đang bắt đầu tạo ra một cái đầu mới. Nguồn: Jasmine Sun, nhà nghiên cứu đại học tại phòng thí nghiệm Özpolat.
Thực tế được phân đoạn
Özpolat đã sản xuất và lập bản đồ tập bản đồ đơn bào cho Pristina với sự hợp tác của Jordi Solana tại Đại học Exeter ở Vương quốc Anh và Patricia Álvarez-Campos tại Đại học Autónoma de Madrid. Solana và nhóm của ông trước đây đã tập trung vào tế bào gốc ở một loại giun khác: planarian hoặc flatworm (giun dẹp).
Pristina là một thử thách mới cho nhóm kết hợp phải đối mặt. Các loài giun đốt như Pristina có cơ thể được tạo thành từ một loạt các đoạn có vùng tăng trưởng ở cuối đuôi tạo ra các đoạn mới liên tục từ hai vòng tế bào gốc đồng tâm.
Và sau đó là xu hướng bất thường của Pristina là nảy nở hoặc tạo thành một chuỗi.
“Khi con vật đạt đến một kích thước nhất định, bằng cách nào đó nó cảm nhận được rằng nó đã đạt đến ngưỡng phân chia”, Özpolat nói. “Và thế là, nó bắt đầu tạo ra một cái đầu và một cái đuôi mới ở giữa cơ thể. Điều này có nghĩa là nó phải tổ chức lại hoàn toàn những gì từng là đoạn chứa ruột thành một đoạn mà bây giờ sẽ có bộ não mới, hoặc buồng trứng và tinh hoàn mới”.
Là một học giả sau tiến sỹ, Özpolat quan tâm nhất đến cách giun tạo ra các tuyến sinh dục mới như một phần của quá trình sinh sản giống như chuỗi này.
Đối với hướng nghiên cứu trong tương lai, cô dự định cũng sẽ tập trung vào ruột.
Hình dung này về nhiều biểu hiện gen làm nổi bật bốn vùng ruột khác nhau mà các tác giả đã khám phá trong nghiên cứu, sử dụng kỹ thuật phản ứng chuỗi lai tại chỗ. Nguồn: B. Duygu Özpolat.
“Với tập bản đồ đơn bào, bạn lấy toàn bộ sinh vật và chia nó thành các tế bào riêng lẻ theo đúng nghĩa đen. Và sau đó bạn xem xét biểu hiện gen trong từng tế bào một cách riêng biệt,” cô nói. “Sau đó, bạn nhóm chúng thành các bản đồ này, dựa trên những điểm tương đồng của chúng về kiểu biểu hiện gen.
“Chúng tôi đã tìm thấy những loại tế bào mà chúng tôi thậm chí không biết đã tồn tại ở loài động vật này,” Özpolat nói. “Ruột của nó được tổ chức rất gọn gàng và cụ thể. Có khoảng 12 loại tế bào ruột khác nhau trong loài giun nhỏ bé này, điều này sẽ rất thú vị cho các dự án mà chúng tôi đang thực hiện trong tương lai”.
Cô cho rằng: “Bây giờ nó mở ra rất nhiều cánh cửa để bạn có thể hình dung các loại tế bào khác nhau này và cách chúng hoạt động trong quá trình sinh sản phân tách và tái sinh”.
Đỗ Thị Nhạn theo Đại học Washington. |
Trở lại
In
Số lần xem: 62
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
.png "Mở khóa `chuỗi sâu`")
(282).png "Mở khóa `chuỗi sâu`")
(237).png "Mở khóa `chuỗi sâu`")
(329).png "Mở khóa `chuỗi sâu`")
