A szivacsok visszavágnak

A biológusok azt kutatták, hogy a tengeri szivacsok elválasztott sejtjei hogyan tömörülnek vissza

A tengeri szivacsok sejtjeinek újragregálása segítette a tudósokat abban, hogy közelebb kerüljenek a többsejtű állatok eredetének és korai fejlődésének megértéséhez. A munkát a Journal of Experimental Zoology A. rész: Ökológiai genetika és fiziológia publikálta.

Andrey Lavrov és Igor Kosevich, az MSU biológusai kutatták a tengeri szivacsok (Porifera) sejtjeinek újraszámlálási képességét - egy folyamatot, amelynek során a mesterségesen szétválasztott szivacssejtek különféle típusú többsejtű aggregátumokat aggregálnak és építenek fel.

A tengeri szivacsok a Földön élő többsejtű állatok legősibb csoportja. A felnőtt szivacsok felépítése meglehetősen egyszerű: hiányzik belőlük a belső szervek, az emésztés, az idegrendszer és az izomrendszer. Bár a szivacsok egyedi tulajdonságokat mutatnak, ritkák a fauna többi részén. A szövet magas plaszticitása jellemzi őket, ami lehetővé teszi a szivacs szervezetének állandó rekonstrukcióját. Ez lehetővé teszi a változó környezethez való alkalmazkodást.

Ennek a plaszticitásnak az egyik megnyilvánulása az a képesség, hogy a szövetek disszociációja után visszagombolódjon. "A sejtek újragregisztrációja egy prospektív modellrendszert jelent, amely lehetővé teszi a laboratóriumi kontroll alatt működő szivacsszövetek kutatását" - mondja Andrey Lavrov, a Gerinctelenek Zoológia Tanszékének tudományos kutatója, Biológiai Kar, MSU.

A kutatás során Andrey Lavrov és Igor Kosevich laboratóriumi felügyelet mellett kísérletezett a szivacssejtek tenyészeteivel. A tudósok leírták a sejtszuszpenzió előállításának folyamatát: „A sejtek kettéválasztására a szövetek disszociációjának két fő módszerét alkalmazzák: a kémiai és a mechanikus. Mechanikus disszociáció esetén az állat szöveteit egy gézen keresztül töröljük át, amely különálló sejtekké és kis sejtcsoportokká válik. Kémiai disszociációs szivacsok alatt a szöveteket kalcium- és magnéziummentes tengervíznek tesszük ki, amely egy kelátképző szert tartalmaz. Ez az intercelluláris érintkezések meghibásodásához vezet, és egy szövetet sejtekké hasít. A szivacssejtek koncentrált szuszpenzióit Petri-csészébe tesszük. Ebben az ideiglenes sejttenyészetekben a reaggregációs folyamat tovább folytatódik. "

A visszagregációs folyamat során a sejtkultúrákban többsejtű aggregátumok képződnek. A kezdeti szakaszban az aggregátumok összes sejtje gömb alakú, majd a felszíni sejtek T alakot, a belső sejtek pedig amoeboid alakot kapnak. Ezen multicelluláris aggregátumok szerkezetét fénymikroszkóppal, valamint pásztázó és transzmissziós elektronmikroszkóppal vizsgáltuk az MSU biológiai karának Interdepartmental electronic microscopy laboratóriumában (ILEM).

"Számos esetben az ilyen többsejtű aggregátumok képesek arra a progresszív fejlődésre, amely az állat kezdeti szerveződésének teljes rekonstrukciójához vezethet. Vizsgálatunk fő eredménye a sejtek újragregációs folyamatának dinamikájának, valamint a Demospongiae osztályba tartozó tengeri szivacsok többsejtű aggregátumainak felépítésének részletes leírása "- magyarázza Andrey Lavrov.

A szivacsszövetek működésének részletes kutatása közelebb hozza a tudósokat a többsejtű organizmusok általános működésének és folyamatainak megértéséhez, amelyek az egysejtűtől a többsejtű életformához való áttéréshez vezettek. Ettől eltekintve a kutatásnak gyakorlati haszna van: a többsejtű aggregátumok hosszú távú tenyészetei, amelyek a reagregációs folyamat során képződnek, a gyógyszerészetben és kozmetikában használt biológiailag aktív anyagok előállításának alapjává válhatnak.