Ген, связанный с заболеванием почек у человека, связан с осязанием у актиний

Фото из открытых источников

Ученые-биологи из Университета Альберты (Канада) опубликовали статью, которая расширяет наши знания о сенсорных нейронах в щупальцах морских анемонов и связывает их с заболеваниями почек у людей через общий ген.

Анализ эволюционных корней способности человека слышать привел команду к тщательному изучению механосенсорных волосковых клеток, обнаруженных на внешней стороне щупалец актинии. Механосенсорность связана со способностью слышать и ощущать прикосновения, в то время как волосковые клетки — это слуховые клетки во внутреннем ухе позвоночных, которые улавливают вибрации, чтобы обеспечить слух. У актиний на щупальцах есть похожие на них клетки, также называемые волосковыми клетками, которые они используют для ощущения движений своей добычи.

В статье, опубликованной в журнале Nature Communications под руководством Нагаясу Наканиши из Университета Альберты, исследователи обнаружили, что ген, ответственный за заболевание почек у людей — ген поликистозной болезни почек 1 (или PKD-1), — также присутствует у актиний, что позволяет их волосковым клеткам определять движение воды в окружающей среде и реагировать на него.

Поскольку PKD-1 функционирует как датчик жидкости в клетках почек и необходим для слуха у млекопитающих, это новое открытие предполагает эволюционно древнюю роль PKD-1 в восприятии движения жидкости, существовавшую еще до общего предка млекопитающих и актиний, жившего более 580 миллионов лет назад.

Книдарии, в число которых входят медузы, кораллы и морские анемоны, являются ближайшими живыми родственниками животных с двусторонней симметрией, таких как люди и насекомые. Хотя существа, подобные морским анемонам, часто считаются лишенными утонченности и сложности, присущих позвоночным, у них есть много общих генов с человеческими, включая те, которые отвечают за основные функции и серьезные заболевания.

Таким образом, книдарии полезны для изучения истории эволюции человека, поскольку черты, общие для билатеральных животных и книдарий, вероятно, присутствовали у нашего последнего общего предка. Примечательной особенностью является механосенсорная система, и как билатерии, так и книдарии используют схожие наборы генов в развитии механорецепторов.

Неожиданно исследователи также обнаружили, что на поверхности щупальца актинии находится не только один тип механосенсорных нейронов, как предполагалось ранее, но вместо этого по крайней мере два уникальных типа волосковых клеток. Наличие нескольких типов механосенсорных нейронов, присутствующих у животных, принадлежащих к группе, расходящейся с нашей более 580 миллионов лет назад, предполагает, что механосенсорная система нашего древнего общего предка может быть более сложной, чем считалось ранее, или что разнообразие типов клеток механосенсорных нейронов независимо увеличилось у актиний и родственных морских жалящих, таких как медузы. Эти открытия представляют собой значительный шаг в продолжающихся исследованиях базовых основ человеческой механосенсорности и эволюции механосенсорных систем животных.