Біологи зрозуміли різницю між медузами і коралами

Опубликованно 17.04.2019 01:22

Незважаючи на різний зовнішній вигляд, корали і медузи відносно близькі родичі, просто проводять більшу частину життя на різних стадіях життєвого циклу. Проаналізувавши геноми двох медуз і порівнявши їх з кораловими, дослідники знайшли генетичні відмінності, що дозволяють вести медузам ненатягнутий спосіб життя. Стаття опублікована в Nature Ecology and Evolution.

Для таксона Medusozoa, до якого, зокрема, відносяться сцифоидные медузи, кубомедузи і гідри, характерне чергування двох стадій життєвого циклу: свободноплавающей медузи і сидячого поліпа. У їхніх найближчих родичів — коралів — медузоидная стадія відсутня, так що більшу частину життя вони проводять у прикріпленому стані.

Присутність медузоидной стадії в життєвому циклі повинно мати під собою генетичну основу, і дослідники з Науково-технічного інституту Окінави на чолі з Костянтином Халтуриным (Konstantin Khalturin) вирішили вивчити це питання. Для цього вони зібрали дані про різних організмах: сюди увійшли три отсеквенированных геному Aurelia aurita і Morbakka virulenta, кілька нових транскриптомов і результати попередніх досліджень Medusozoa і коралових поліпів. A. aurita — повсюдно поширена сцифоидная медуза, для якої зробили два варіанти геномів для штаму з балтійського моря і тихого океану, а M. virulenta, що мешкає біля узбережжя Японії, відноситься до кубомедузам.

Порівнюючи дані між собою, дослідники очікували побачити, що геноми цих двох медуз виявляться більше схожі один на одного, ніж на геноми коралів та анемонів. Але, за словами авторів, вони виявилися приблизно так само схожі між собою в генетичному плані, як людина і морський їжак. Відмінності торкнулися не тільки самі послідовності генів і їх експресію, але і їх розташування в геномі. При порівнянні порядку генів у обох медуз і коралу Nematostella з'ясувалося, що у кубомедузи гени виявилися дуже сильно перемішані між собою: якщо порівнювати за цією ознакою, A. aurita виявилася навіть ближче до коралів, ніж до кубомедузе.

З того, на якій стадії активні ті або інші гени, дослідники розділили їх для досліджуваних видів на дві групи і порівняли між видами. У цьому випадку і корали, і обидві медузи виявилися знову дуже варіабельні. У кожної з медуз знайшлося близько тисячі генів, "включених" тільки в свободноживущей стадії. При цьому співпало з них всього 97, а у коралів для третини таких генів A. aurita просто не знайшлося гомологів. Як і очікувалося, серед генів, що відрізняють корали від форм з медузоидной стадією, виявилися гени груп Wnt і Hox, контролюючі розвиток та ембріогенез, а також гени, пов'язані з розвитком специфічних м'язів у медуз.

Автори не знайшли конкретних ділянок геному, які б однозначно асоціювалися зі здатністю переходити в медузоидную стадію, але зате виявили кластери розташованих підряд генів, залучених у виробництво жалких клітин, які є тільки у кнідарій. Крім того, деякі такі гени виявилися досить консервативні: 58 таких генів знайшлася у всіх організмах по кілька копій на геном, а ще майже три сотні виявилися характерні для окремих таксономічних груп.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що в Тихому океані знайшли невідомий вид коралів-довгожителів.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на сторінку Bigmir)net на Facebook: facebook.com/bigmir.net.

Категория: Технологии