Sciencemag.cz
Doporučujeme
Gen pou-iv je u lidí důležitý pro vývoj sluchových buněk ve vnitřním uchu. Nový výzkum ukázal, že stejný, respektive analogický gen se uplatňuje i při vývoji (ontogenezi) organismu mořské sasanky a přispívá k tomu, že její chapadla získávají hmat.
Objev je zajímavý tím, že podobná srovnání ontogeneze známe hlavně u bilaterálně (dvoustranně) souměrných živočichů, především v souvislosti s HOX geny. Hezký příklad je třeba záměna dvou variant genů mezi mouchou a člověkem. Po nahrazení mušího „genu pro hlavu“ tím lidským mouše vyroste její normální hlava (gen tedy odpovídá „volání podprogramu“, ten už je zase muší). Mořská sasanka je ale žahavec (láčkovec ve starším názvosloví), k dvoustranně souměrných živočichům nepatří – mezi mouchou a člověkem je tedy větší příbuznost než mezi mouchou a sasankou. Co se týče HOX genů, žahavci je (nebo jejich analogie) sice mají také, ty zde ale ještě nefungují pro řízení segmentace těla.
Zjistíme-li nějakou podobnost mezi bilaterálními živočichy a žahavci, můžeme předpokládat, že tyto vlastnosti měl už jejich poslední společný předek. Známo je třeba to, že podobné sady genů využívají obě skupiny při vývoji nervové soustavy.
Sluchové buňky ve vnitřním uchu obratlovců, které zachycují vibrace a umožňují vlastní sluch, se nazývají vláskové buňky. Ačkoli není známo, že by mořské sasanky něco slyšely (ostatně žijí přichycené na dně moře, tak k čemu by jim to bylo), mají na svých chapadlech podobně vypadající buňky (shodou okolností se jim také říká vláskové, hair cells), které používají k vnímání pohybů své kořisti.
U savců je pou-iv nutný pro správný vývoj vláskových buněk a myši, jimž pou-iv chybí, jsou hluché. Když nyní výzkumníci vyřadili gen pou-iv u mořských sasanek (což dosud nikdo nezkoušel), ukázalo se, že výsledkem je abnormální vývoj vláskových buněk chapadel, čímž se vypne reakce živočichů na dotek. Vědci také zjistili, že pou-iv je u mořských sasanek nutný k zapnutí genu kódujícího protein polycystin-1. Ten opět souvisí s „hmatem“ i u obratlovců, protože je u nich potřeba pro normální vnímání proudění tekutin v buňkách ledvin. Dohromady to vše naznačuje, že pou-iv má velmi starou roli ve vývoji dotykového vnímání, která sahá přinejmenším až k poslednímu společnému předkovi obou skupin. Ten žil určitě hluboko v prekambriu, stáří obou linií se nejčastěji odhaduje tak na 700, 750 milionů let (zástupci žahavců jsou nejspíš přítomni ve fauně ediakara, i když na přiřazení těchto fosilií nepanuje zrovna shoda).
Ethan Ozment et al, Cnidarian hair cell development illuminates an ancient role for the class IV POU transcription factor in defining mechanoreceptor identity, eLife (2021). DOI: 10.7554/eLife.74336
Zdroj: University of Arkansas / Phys.org a další
