Aparición gradual del programa de expresión génica neuronal en la evolución animal temprana

Área de la Ciencia:

• Biología evolutiva
• Biología del desarrollo
• La genómica

Sus antecedentes:

• La evolución de los tipos de células, incluidas las neuronas, es un evento clave en la historia temprana de los animales.
• Los animales no bilaterales como los placozoos, que carecen de neuronas pero exhiben comportamientos coordinados, ofrecen información sobre la señalización celular temprana.
• Las células peptidérgicas en placozoos son candidatos potenciales para estudiar el desarrollo neuronal temprano.

Objetivo del estudio:

• Para investigar las afinidades neuronales de las células peptídergicas en placozoos.
• Para entender los orígenes evolutivos de los módulos de genes neuronales.
• Para explorar la conservación del tipo celular y la homeostasis en animales primitivos.

Principales métodos:

• Análisis filogenético
• Perfilamiento de la cromatina
• Genómica comparativa de una sola célula en cuatro especies de placozoos

Principales resultados:

• Programas de expresión de tipo celular conservados identificados en placozoos, incluidas las células transdiferenciantes y ciclistas.
• Descubrió catorce tipos de células peptidérgicas que expresan componentes asociados a las neuronas, derivados de células progenitoras con firmas de neurogénesis.
• Observó una falta de esta expresión conservada en animales con ramificaciones anteriores como las esponjas y los ctenóforos.

Conclusiones:

• Los módulos clave del desarrollo neuronal y los genes efectores evolucionaron antes de la aparición de las neuronas cnidarias / bilaterales.
• Estos módulos probablemente funcionaron en el contexto de la señalización celular paracrina.
• Los placozoos proporcionan un modelo para comprender la evolución pre-neuronal de las funciones celulares complejas.