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        從單細胞祖先到動物的短暫跳躍
        
			
        
				2019-01-12 10:27:55
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        第一批動物是在大約8億年前從它們的單細胞祖先進化而來的，但是新的證據(jù)表明，生命樹中多細胞生物的這種飛躍可能不像科學家曾經(jīng)假設(shè)的那樣具有戲劇性。在10月13日發(fā)表的一篇發(fā)展細胞論文中，研究人員證明，單細胞動物的祖先可能已經(jīng)擁有動物細胞今天用于發(fā)展成不同組織類型的一些機制。
        

        從單細胞祖先到動物的短暫跳躍
        

        西班牙巴塞羅那進化生物學研究所的進化生物學家IñakiRuiz-Trillo解釋說：“我們正在研究過去，這是對所有動物起源非常重要的進化過渡。” “我們證明這些早期生物已經(jīng)有過一些我們曾經(jīng)認為只存在于多細胞動物體內(nèi)的行為。從那里，它將是一個更簡單的進化飛躍。”
        

        研究人員研究了一種名為Capsaspora owczarzaki的單細胞變形蟲，它是當今多細胞動物的近親。Capsaspora最初被發(fā)現(xiàn)生活在淡水蝸牛中，并被Ruiz-Trillo的小組用于了解動物進化的更多信息。Ruiz-Trillo和他的團隊在早期項目中對Capsaspora基因組進行了測序，發(fā)現(xiàn)變形蟲含有許多基因，這些基因在動物中與多細胞功能有關(guān)。
        

        作為單細胞生物，Capsaspora不能像人類一樣同時具有多種不同的細胞類型。然而，單個Capsaspora確實會隨著時間的推移改變其細胞類型，在其生命周期中從孤獨的變形蟲轉(zhuǎn)變?yōu)榫奂募毎?，形成堅硬的囊狀。這項新研究探討了當動物用于控制不同組織的細胞發(fā)育時，Capsaspora是否使用相同的機制來控制細胞分化。
        

        與基因組調(diào)控中心蛋白質(zhì)組學和Pompeu Fabra大學的EduardSabidó團隊合作，研究人員分析了Capsaspora中的蛋白質(zhì)，以確定生物體在不同生命階段如何調(diào)節(jié)其內(nèi)部細胞過程。“基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學使我們能夠測量哪些蛋白質(zhì)被表達以及它們?nèi)绾伪恍揎棧?rdquo;Sabidó說。“細胞內(nèi)信號傳導(dǎo)依賴于這些蛋白質(zhì)修飾 - 因此通過這些分析，我們不僅知道細胞中的含量，還知道細胞如何在內(nèi)部組織和交流。”
        

        研究人員發(fā)現(xiàn)，從一個階段到另一個階段，Capsaspora的蛋白質(zhì)套件經(jīng)歷了廣泛的變化，并且該生物體使用許多與多細胞動物相同的工具來調(diào)節(jié)這些細胞過程。例如，Capsaspora在不同階段激活轉(zhuǎn)錄因子和酪氨酸激酶信號系統(tǒng)以調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)形成。“這些是動物用來區(qū)分一種細胞類型與另一種細胞類型相同的機制，但之前在單細胞生物體中沒有觀察到它們，”Ruiz-Trillo說。
        

        在Capsaspora和動物中存在這些蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)工具意味著所有動物的單細胞祖先可能也擁有這些系統(tǒng) - 并且比科學家之前認為的更復(fù)雜。“祖先已經(jīng)擁有了細胞分化成不同組織所需的工具，”薩比多說。“在動物身前出現(xiàn)的細胞或多或少地為這種跳躍做好了準備。”
        
			

			
          
        
			
        
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