Medusas & # 039; s & # 039; superpoderes & # 039; ganado a través del mecanismo celular

Escapando a las tinieblas
octubre 4, 2019
Medusas & # 039; s & # 039; superpoderes & # 039; ganado a través del mecanismo celular
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Medusas & # 039; s & # 039; superpoderes & # 039; ganado a través del mecanismo celular

Las medusas son animales que poseen la capacidad única de regenerar partes del cuerpo. Un equipo de científicos japoneses ha revelado los mecanismos celulares que le dan a las medusas estos notables "superpoderes".

Sus hallazgos fueron publicados el 26 de agosto de 2019 en PeerJ.

"Actualmente nuestro conocimiento de biología es bastante limitado porque la mayoría de los estudios se han realizado utilizando los llamados animales modelo como ratones, moscas, gusanos y peces, etc. Dado que existen millones de especies en la tierra, es importante estudiar varios animales y ampliarlos. nuestro conocimiento ", dijo Yuichiro Nakajima, profesor asistente en el Instituto de Investigación Fronteriza para Ciencias Interdisciplinarias, Universidad de Tohoku en Japón, y autor correspondiente del estudio.

"Las medusas son uno de esos animales con características biológicas interesantes", dijo Nakajima. "Por ejemplo, tienen células punzantes, llamadas cnidocitos, para capturar presas".

Las medusas cnidarias, llamadas así por sus células punzantes, han existido en la tierra durante más de 500 millones de años. Forman parte de un grupo único de animales que no son simétricos bilateralmente y también poseen la capacidad de regenerar partes del cuerpo, un rasgo que la mayoría de los animales complejos, incluidos los humanos, han perdido. Estos animales primitivos que divergen temprano podrían desempeñar un papel fundamental para ayudarnos a comprender mejor la biología evolutiva de los animales simétricos bilateralmente, como nosotros los humanos.

Para su estudio, los investigadores utilizaron Cladonema pacificum, una especie de medusa del filo Cnidaria que tiene tentáculos ramificados, para investigar el patrón espacial de la proliferación celular y sus funciones durante el desarrollo y la regeneración de medusas, con el objetivo de establecer la base celular de estos fenómenos. . "Con un fácil mantenimiento de laboratorio y una alta tasa de desove, Cladonema es adecuado para estudiar varios aspectos de la biología de las medusas", explicó Nakajima.

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Las medusas Cladonema tienen tentáculos ramificados. (Crédito: Sosuke Fujita, Universidad de Tohoku)

Para investigar el papel de la proliferación celular después de la absorción de alimentos en la determinación del crecimiento del tamaño corporal, la forma del apéndice y la regeneración en la medusa Cladonema, los investigadores examinaron la distribución de las células que juegan un papel clave en la replicación del ADN a través de la división celular, produciendo una nueva 'hija' celdas que son idénticas a la celda original 'principal'. Encontraron grupos espacialmente distintos de células proliferantes en la etapa de vida de la medusa (sexual), con la proliferación celular en la porción en forma de paraguas de su cuerpo uniforme, mientras que la proliferación celular en los tentáculos estaba agrupada.

Después de retener los alimentos o bloquear la proliferación celular utilizando un agente inhibidor del ciclo celular, los investigadores descubrieron que se inhibía el crecimiento del tamaño corporal y también observaron defectos en la ramificación del tentáculo, la diferenciación de las células madre en células punzantes y la regeneración. Estos resultados sugieren que las medusas adultas que nadan libremente en la etapa sexual poseen células en proliferación activa que juegan un papel clave en el control del tamaño del cuerpo, la forma del tentáculo y la regeneración.

Además, los investigadores descubrieron que cuando no había alimentos disponibles, las medusas exhibían una disminución gradual del tamaño corporal después de 24 horas, lo que sugiere que son sensibles a la disponibilidad de alimentos y pueden adaptarse a los cambios metabólicos en respuesta a las condiciones ambientales.

"Actualmente estamos tratando de entender los mecanismos moleculares del desarrollo y la regeneración de Cladonema", dijo Sosuke Fujita, un estudiante de maestría en la Escuela de Graduados de Ciencias de la Vida, Universidad de Tohoku, y el primer autor del estudio. "Según esta investigación, el control molecular de la proliferación celular es la clave para descifrar el crecimiento y la regeneración de las medusas.

Según Nakajima, los investigadores también planean investigar las diferencias entre las dos etapas adultas diferentes en las medusas: medusas (sexuales) y pólipos (asexuales). "Para estos fines, identificaremos los cambios en la expresión génica asociados con diferentes contextos de desarrollo y regeneración y planificaremos introducir herramientas genéticas para la manipulación de genes". (Fuente: Universidad de Tohoku)

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