多能性と動物の多細胞性の起源

科学分野:

• * 進化生物学
• * 細胞・分子生物学
• * 動物学

背景:

• * 動物の起源に関する支配的な仮説は,コアノサイトやコアノフラゲレットに似た特徴を持つ単細胞の祖先を提唱している.
• * この仮説は分子および細胞レベルでほとんど検証されていません.

研究 の 目的:

• * スポンジ細胞と単細胞ホロゾウの進化的関係を調査する.
• * スポンジコアノサイトとコアノフラゲレットのホモロジーをテストする.
• * 初期の動物進化の基礎にある細胞機構を理解する.

主な方法:

• * スポンジ細胞タイプ (コアノサイト,アーカイオサイト,ピナコサイト) と単細胞ホロゾウのトランスクリプトーム比較分析.
• アムフィメドン・クイーンズランディカの 細胞の運命を分析
• * 細胞増殖と分化に関連する遺伝子発現パターンの検査

主要な成果:

• * スポンジ・コアノサイト・トランスクリプトームは,動物/スポンジ特有の遺伝子の濃縮で,コアノフラゲラと限られた類似性を示しています.
• * スポンジの多能アーキオサイトは,細胞増殖に関与する遺伝子をアップレギュレーションし,メタゾア幹細胞に似ています.
• * スポンジ・コアノサイトは 細胞の可塑性を示し,アーカイオサイトに変異することができる.

結論:

• * この結果は,スポンジコアノサイトとコアノフラゲレットの同質性を否定する.
• * 初期の動物の進化には,有意な変異と幹細胞のような能力を持つ細胞が関与した可能性が高い.
• * 最初 の 動物 の 細胞 は,単純 で 特殊 な 細胞 で は なく,複数の 状態 の 間 に 移行 する 能力 を 持っ て い た か も しれ ませ ん.