Клетки, формирующие раковину у блюдечек, определяются автономно

Исследователи из Университета Цукубы изучили судьбу (будущий тип ткани) клеток, формирующих раковину у моллюсков, с помощью методов изоляции и культивирования бластомеров и анализа экспрессии генов. Результаты опубликованы в журнале Development.

Они обнаружили, что у морских блюдечек (Nipponacmea fuscoviridis) судьба клеток, формирующих раковину, определяется автономно, а не через индукцию другими клеточными линиями, как считалось ранее.

Моллюски демонстрируют разнообразную морфологию раковин, например, у двустворчатых (моллюски) и брюхоногих (улитки). Для понимания механизмов формирования раковины необходимо выяснить, как дифференцируются клетки-строители раковины в ходе эмбрионального развития.

Однако пути развития этих клеток остаются малоизученными, с несколькими нерешёнными вопросами и противоречивыми гипотезами, требующими экспериментальной проверки.

В этом исследовании учёные изучили механизм развития клеток, формирующих раковину (клетки поля раковины), у брюхоногого моллюска Nipponacmea fuscoviridis.

С помощью анализа транскриптома отдельных клеток и экспрессии генов они определили, что клетки, формирующие раковину, на ранней личиночной стадии можно классифицировать как минимум на три различных типа, каждый из которых экспрессирует характерные гены. Затем они культивировали бластомеры (клетки, образовавшиеся в результате дробления оплодотворённой яйцеклетки), которые дают начало клеткам раковины, изолировав их от других типов клеток.

Они обнаружили, что судьба всех трёх идентифицированных типов клеток определяется в отсутствие контакта с другими клеточными линиями. Согласно традиционным гипотезам, для определения судьбы клеток, формирующих раковину, необходимы взаимодействия с соседними клетками, например, энтодермы.

Однако данное исследование показывает, что такие взаимодействия не являются необходимыми для первоначального определения судьбы этих клеток у блюдечек.

Исследователи планируют выяснить механизмы, лежащие в основе этой автономной детерминации, и изучить эволюционные изменения в их функциональных ролях, чтобы глубже понять, как моллюски — и в конечном итоге животные — развивали разнообразные морфологии с течением времени.