Информационный научно-популярный портал
НАУКА в РФ и за рубежом

глазами блогера (новая версия с 31.03.2020, еженедельник, просмотров с архивом 329777)

к архиву новостей с 01.09.2018 по 23.02.2019
на главную

РФ

Институты и конференции

Международные с РФ

Зарубежные
ВСЕ НОВОСТИ

  Последние добавления
Все новости
(последние 10 )


2020-06-01
Уточнены свойства загадочной частицы X(3872) в ЦЕРН
Подробнее

2020-06-01
США впервые за девять лет снова сами полетели к МКС
Подробнее

2020-06-01
Космическая реакция и новый способ синтеза наночастиц
Подробнее

2020-06-01
Астрономы зарегистрировали мерцание черной дыры в центре Млечного пути
Подробнее

2020-06-01
Горячие массивные звезды и невозможность экзопланет
Подробнее

2020-06-01
В РНК нашли отвечающие за эффективность синтеза белка участки
Подробнее

2020-06-01
Отчаявшиеся рыбки и антидепрессанты
Подробнее

2020-06-01
Модель атмосферы над Атлантикой
Подробнее

2020-06-01
Минздрав одобрил российский препарат против COVID-19
Подробнее

2020-06-01
Вакцина против COVID-19 в России может появиться к концу лета
Подробнее

 

 

 

новость в темах: • ЭВОЛЮЦИЯ • Палеонтология • Российские

2020-03-12 (№ 5)
Белок нейроглобин в становлении многоклеточности

Россия (Москва), научный портал «Элементы». Российские ученые, экспериментируя с реагрегацией у губок, получили профили экспрессии белков в процессе самосборки целой губки из ее отдельных клеток. Собрав de novo геномы двух видов морских губок, они выяснили, что изменения в профилях экспрессии при самосборке касаются, среди прочего, метаболизма железа в клетках. А эта часть метаболизма, как известно, сигнализирует об изменениях в дыхательных процессах клетки. Показательным примером является синтез нейроглобина, который связывается с кислородом даже активнее гемоглобина. Нейроглобин был, по-видимому, рекрутирован в дыхательный комплекс губок на ранних этапах их эволюции, благодаря чему стало возможно построение многоклеточного тела в условиях низкого содержания кислорода. Эта работа не только добавляет информации о ранних этапах становления многоклеточности, но и пополняет копилку сведений о геномах губок, о которых пока известно очень мало.

оссийские биохимики поставили интересный эксперимент на губках, позволяющий понять молекулярную базу преображения одноклеточного мира в многоклеточный. Конечно, проблему становления многоклеточных можно рассматривать с разных сторон — с позиций молекулярных реконструкций, с позиций ископаемой летописи, эволюции биохимических инструментов многоклеточности (молекул адгезивного комплекса), экологических триггеров и т. д. Эксперимент замечателен тем, что биологи напрямую исследовали молекулярные механизмы сборки многоклеточного организма из одноклеточной основы. Известно, что если губку механически разделить на отдельные клетки, то она через некоторое время снова соберется в многоклеточный организм. И тогда можно посмотреть, какие факторы включаются при восстановлении многоклеточной формы.

Нужно отметить, что сведений в отношении метаболизма губок плачевно мало, поэтому для беломорских губок — скелетных Halichondria panicea (рис. 1) и бесскелетных Halisarca dujardini — пришлось для начала провести черновую сборку генома Halisarca dujardini и de novo аннотировать белки (см. De novo transcriptome assembly и Genome annotation). А после этого получать и анализировать транскриптомы на разных стадиях реагрегации губок. Весь эксперимент был задуман и выполнен в лаборатории биохимии процессов онтогенеза Института биологии развития им. Н. К. Кольцова (ИБР РАН) под руководством Юлии Люпиной.

Итак, материал собран на ББС, отвезен в лабораторию в ИБР, там часть его сохранили в морозильнике, часть поместили в морские аквариумы с подходящими условиями, а специально подготовленные препараты ядер из клеток губок отправили в Казанский университет для прочтения геномов губок. В лабораторных условиях губок Halichondria dujardini растирали до суспензии и пропускали через клеточные фильтры, чтобы не допустить попадания клеточных сгустков в одноклеточную массу. Анализировать транскриптомы (уровень экспрессии генов) и готовить препараты для определения содержания белков из суспензии нужно было немедленно, потому что губки уже через час начинали собираться в агрегаты (как на этом видео).



А через сутки в чашках Петри уже находились не отдельные клетки, а множество примморфов (мелких губок с положенными им морфологическими признаками и дифференцировкой клеток). И тогда получали транскриптомы этих образований (рис. 2).

Рис. 1. Halichondria panicea — одна из двух губок Белого моря, у которых de novo собраны и проаннотированы дыхательные белки (то есть определено местоположение кодирующих их генов и что эти гены делают). Так постепенно, крошечными шажками ученые реконструируют начальные этапы многоклеточной жизни. Фото с сайта marlin.ac.u

Рис. 2. Исходный материал H. dujardini с Белого моря (A–C), F — растертая губка, G — однодневные агрегаты. Длина масштабных отрезков (F и G) 10 мкм. Фото из обсуждаемой статьи в PLoS ONE





В транскриптомах обоих видов губок нашелся комплекс белков, связанных с метаболизмом железа. Почему исследователей интересовала эта часть метаболизма? В частности, из-за того, что именно с его повышением на докембрийской планете связывают становление и диверсификацию (разнообразие) многоклеточной жизни. Важно, что в комплексе, обслуживающем и синтез, и метаболизм железосодержащих дыхательных ферментов, выявились гемопротеины нейроглобин и андроглобин (Androglobin). У нейроглобина очень высокое, выше, чем у гемоглобина, сродство к кислороду, и он особенно активен в нейронах нервной системы позвоночных и беспозвоночных животных. Предполагается, что нейроглобин снабжает кислородом нервные клетки, чувствительные к его дефициту, и что он был исходным глобиновым белком у многоклеточных животных, а последующее разнообразие глобинов сложилось после дупликации гена нейроглобина (см. C. Lechauve et al., 2013. Neuroglobins, Pivotal Proteins Associated with Emerging Neural Systems and Precursors of Metazoan Globin Diversity).


Коментарий портала «НАУКА в РФ и за рубежом»

Это фрагмент статьи, примерно половина, остальное можно прочесть в источнике, прямая ссылка на статью:

Источник - Портал «Элементы»

 

 

   

 

Сайты партнеры

 

Мир реки времени


От истории
к современности



mir.k156.ru

Фантастика
детектив

shar.k156.ru

 

Неоднозначное
мироздание

 

История Костромы

 

costroma.k156.ru

 

 

 

 

СВЕЖИЕ НОВОСТИ ИЗ ВСЕХ ТЕМ (последние 20):

 
 

 

 
(с) ООО "Новый город". Создание сайта Шаройко Лилия