Рассвет Царства Животных начался с коллагенового каркаса, который позволил организовать клетки в ткани.
Это ключевое нововведение, сделавшее возможным богатое разнообразие жизни на Земле, обнаружено у самого древнего из ныне живущих животных - гребневика, сообщают ученые Медицинского центра Университета Вандербильта в онлайн-журнале eLife.
Гребневики, обычно называемые гребневиками, - это морские беспозвоночные, известные своими полупрозрачными шарообразными телами, преломляющими свет в ослепительные радужные цвета.
У них есть одна общая черта со всеми животными - молекулы коллагена IV, похожие на веревки, которые собираются в каркасы вне клетки. Эти «умные» каркасы являются фундаментальной архитектурной единицей базальной мембраны, которая, в свою очередь, соединяет клетки, обеспечивает прочность тканей и передает информацию, влияющую на поведение клеток
Понимание того, как каркасы из коллагена IV преодолели переход от одноклеточной к многоклеточной жизни животных, проливает свет на такие разнообразные заболевания, как почечная недостаточность и рак, сказал старший автор Билли Хадсон, доктор философии, профессор медицины Эллиота В. Ньюмана. в Медицинской школе Университета Вандербильта.
«Фундаментальные принципы развития тканей присутствуют у древних животных», - сказал Хадсон. «Вы можете изучить их очень простым способом. Это поможет нам глубже понять биологию тканей и причину множества заболеваний».
Поиск эволюционного начала каркасов из коллагена IV начался в лаборатории Гудзона в 2009 году с помощью старшеклассников и студентов колледжей, которые участвовали в летней исследовательской программе AspirnautTM. Команда проанализировала ткани таких древних существ, как губки и гребенчатые желе.
«Мы обнаружили, что среди всех коллагенов, из которых состоит человеческое тело, коллаген IV был ключевой инновацией, позволившей одноклеточным организмам эволюционировать в многоклеточных животных», - сказал первый автор Аарон Фидлер, аспирант, наставником которого является Хадсон..
Фидлер, который будет защищать докторскую диссертацию. В своей диссертации этим летом коллаген IV описывался как своего рода молекулярный «клей», который в конечном итоге способствовал формированию тканей и органов.
«Наши результаты ставят вопросы о том, как коллаген IV склеивает клетки вместе, и как информация хранится в похожих на веревки каркасах, чтобы влиять на поведение клеток», - сказал Хадсон. «Эта информация является основой для понимания дефектов болезней и разработки новых методов лечения».