Небольшие колонии микробов общаются, координируя свое поведение. – !

Новое исследование, опубликованное в журнале Scientific Advances, обнаруживает доказательства электрической передачи сигналов и скоординированного поведения у хоанофлагеллят, ближайших ныне живущих родственников животных. Этот сложный пример клеточной коммуникации дает ключевое понимание раннего развития многоклеточных животных и их нервной системы. Исследователи из группы Буркхардта в Центре Майкла Сарса Бергенского университета обнаружили удивительное разнообразие поведения в колониях ксанофлагеллят, имеющих форму розетки. Salpingoecia roseta – и эти крохотные организмы преподнесли еще большие сюрпризы. «Мы обнаружили связь между клетками колонии, которая регулирует форму и биение ресничек по всей розетке», — объясняет первый автор Джеффри Колгрен. «У нас не было четких ожиданий относительно того, что мы увидим в культурах, прежде чем поместить их под микроскоп, но как только мы это сделали, это было очень интересно». Многоклеточность является определяющей характеристикой всех животных, позволяющей им взаимодействовать с окружающей средой уникальными способами, комбинируя входные данные от высокоспециализированных типов клеток, таких как нейроны и мышечные клетки. Для хоанофлагеллят, жгутиковых организмов, обитающих в морской и водной среде по всему миру, грань между одноклеточными и многоклеточными менее ясна. Некоторые виды, в том числе S. Rosetta, имеют сложный жизненный цикл, включая колониальные стадии. Хотя колонии образуются в результате деления клеток, как развивающиеся эмбрионы животных, в них отсутствуют специализированные типы клеток, и они больше похожи на группу отдельных клеток, чем на целый организм. «С. Розетта. «Это отличная модель для изучения возникновения многоклеточности в процессе развития животных», — говорит автор исследования Павел Буркхардт. «Поскольку наше исследование показывает, что колониальные хоанофлагелляты координируют свои движения посредством общих сигнальных путей, оно дает захватывающие идеи. Используя недавно разработанный генетический инструмент для визуализации активности кальция у S. Rosetta, команда обнаружила, что клетки синхронизируют свое поведение с потенциалзависимым кальцием. каналы — те же самые каналы, которые используются в нейронах и мышечных клетках у животных. «Это свидетельство того, как информация передается между клетками в колониях хоанофлагеллят, показывает передачу сигналов клетками на пороге многоклеточности», — говорит Колгрен. Удивительно, но это открытие предполагает, что способность координировать движение. на клеточном уровне еще до появления первых животных. Далее команда планирует изучить, как сигналы распространяются между клетками и существуют ли подобные механизмы у других. виды ксанофлагеллят «Разработанные инструменты и результаты этого исследования открывают много новых и интересных вопросов», — заключает Колгрен. «Нам не терпится увидеть, как мы и другие будем развивать эту область в будущем».
[Фото: Davis Laundon, Ella Maru Studio and Kate Zvorykina (Ella Maru Studio, Inc.)]