تم التأكيد للتو على وجود صلة وراثية غريبة بين البشر وشقائق النعمان البحرية

تم التأكيد للتو على وجود صلة وراثية غريبة بين البشر وشقائق النعمان البحرية

Nematostella vectensis ، شقائق النعمان البحرية النجمية.

تم ربط جين مرتبط بتطور السمع عند البشر بالتطور الحسي في شقائق النعمان البحرية أيضًا.

يمكن العثور على الجين ، الذي يُطلق عليه اسم pou-iv (pow-four) ، في مخالب شقائق النعمان البحرية ( Nematostella vectensis ) ، حيث يلعب دورًا مهمًا في حاسة اللمس لدى الحيوان.

القراصات ، التي تنتمي إليها شقائق النعمان البحرية ، هي الأقرب إلى Bilateria ، وهي حيوانات ذات تناسق ثنائي مثل البشر ، متباينة عن سلفها المشترك الأخير الذي عاش منذ حوالي 748 إلى 604 مليون سنة.

يشير اكتشاف دور الجين في شقائق النعمان البحرية النجمية إلى أنه كان موجودًا في سلفهم المشترك ومن المحتمل أنه لعب دورًا في التطور الحسي حينها أيضًا.

"هذه الدراسة مثيرة لأنها لم تفتح فقط مجالًا جديدًا للبحث في كيفية تطور وعمل الميكانيكا في شقائق النعمان البحرية .. ولكنها تعلمنا أيضًا أن لبنات بناء حاسة السمع لدينا جذور تطورية قديمة تعود إلى مئات الملايين. قال عالم الأحياء ناجياسو ناكانيشي  من جامعة أركنساس : "سنوات في عصر ما قبل الكمبري"  .

في البشر والفقاريات الأخرى ، تسمى المستقبلات الحسية للجهاز السمعي خلايا الشعر. تحتوي هذه الخلايا على حزم من عضيات تشبه الأصابع تسمى الستريوسيليا التي تستشعر المنبهات الميكانيكية. وهي الاهتزازات التي نسمعها كأصوات. في الثدييات ، يعتبر pou-iv ضروريًا لنمو خلايا الشعر ؛ نحن نعلم هذا لأن الفئران التي تم إخراجها من pou-iv صماء .

شقائق النعمان البحرية لها خلايا شعرية حسية ميكانيكية مماثلة على مخالبها ، وتستخدم لاستشعار الحركة. ومع ذلك ، لم يُعرف سوى القليل عن  جين pou-iv لشقائق النعمان وما هو الدور ، إن وجد ، الذي لعبه في التطور الحسي.

أراد فريق من الباحثين بقيادة عالم الأحياء إيثان أوزمنت من جامعة أركنساس معرفة ما يفعله الجين. أفضل طريقة للقيام بذلك هي تعطيل الجين باستخدام أداة تحرير الجينات CRISPR -Cas9 وملاحظة التغييرات. لذلك هذا ما فعله الفريق.

قاموا بحقن كوكتيل يحتوي على بروتين Cas9 في بيض شقائق النعمان البحري المخصب لقطع الجين pou-iv ، ودرسوا الأجنة النامية ، وكذلك شقائق النعمان المحورة.

بالمقارنة مع شقائق النعمان من النوع البري ، أظهرت الحيوانات الطافرة تطورًا غير طبيعي لخلايا الشعر اللامسة ، ولم تظهر أي استجابة للمس. بدون pou-iv ، كانت شقائق النعمان غير قادرة على استشعار المحفزات الميكانيكية عبر خلايا شعرها.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن التخلص من pou-iv في شقائق النعمان أدى إلى تثبيط جين مشابه جدًا للجين الذي يصنع  البوليسيستين 1  الموجود في الفقاريات ، حيث يكون ضروريًا لاستشعار تدفق السوائل في الكلى. قد لا تحتوي شقائق النعمان على الكلى ، لكن استشعار تدفق السوائل قد يكون مفيدًا للحيوانات البحرية.

قال الباحثون إن النتائج تشير إلى أن pou-iv لعب دورًا في تطوير الخلايا الحسية الميكانيكية في السلف المشترك بين Cnidaria و Bilateria. لتتبع الجين إلى أبعد من ذلك ، سيتطلب بيانات من الشعب الأخرى ذات نقاط الاختلاف السابقة.  

وكتب الباحثون في ورقتهم البحثية: "تشير نتائجنا إلى أن دور pou-iv في تطوير المستقبلات الميكانيكية محفوظ على نطاق واسع عبر Cnidaria و Bilateria" .

"مازال دور pou-iv في تمايز المستقبلات الميكانيكية في تطور الحيوان مبكرًا دون حل ، ويتطلب بيانات مقارنة من placozoans والإسفنج ، وهو أمر مطلوب."