Многие люди могут не осознавать, что скромный морской еж — титан, когда дело доходит до изучения биологии. Теперь исследователи из Японии обнаружили, что морские ежи могут помочь биологическим исследованиям продвинуться дальше, чем когда-либо прежде.
В исследовании, опубликованном в этом месяце в журнале «Развитие, рост и дифференциация », исследователи из Университета Цукубы показали, что конкретный вид морского ежа может изменить правила игры, открывая новые возможности для генетических исследований.
Морские ежи использовались более ста лет в качестве модели для понимания того, как работают биологические системы. Эти организмы позволили идентифицировать механизмы, лежащие в основе биологических явлений, начиная от регуляторных сетей генов и заканчивая белками, участвующими в клеточных циклах. Однако есть одна загвоздка: используемым до сих пор модельным видам требуется 2 года для достижения репродуктивной зрелости, что делает их непригодными для генетических исследований.
«Чтобы иметь возможность изучать генетику морских ежей, нам нужно найти виды с короткими циклами размножения или ускорить циклы нынешних модельных видов», — говорит старший автор исследования, профессор Шунсуке Ягучи. «В нашем исследовании мы искали виды с коротким репродуктивным циклом».
Исследователи определили Temnopleurus reevesii в качестве вида-кандидата, потому что для производства следующего поколения требуется всего 6 месяцев, а яйцеклетки и сперму можно собирать непрерывно в течение года при температуре выше 20°C. Большинство других моделей морских ежей не имеют этих особенностей, что делает этот вид пригодным для культивирования в лаборатории.
Команда собрала черновик генома T. reevesii и создала две базы данных геномов, TrBase и базу данных геномов западно-тихоокеанского морского ежа (WestPac-SUGDB), последняя содержит геномную информацию о T. reevesii и другом модельном виде ежа, Hemicentrotus pulcherrimus. Целью создания этих баз данных было предоставление генетической информации и создание портала для генетических данных западно-тихоокеанского морского ежа. WestPac-SUGDB также имеет программы поиска для сравнения двух наборов данных.
«Мы прогнозируем, что эти базы данных будут способствовать не только генетическим исследованиям морских ежей, но и эволюционным исследованиям и сравнительной геномике », — говорит профессор Ягучи.
Результаты этого исследования открыли возможность использования T. reevesii в качестве нового модельного вида для исследований в ряде областей, включая клеточную, эволюционную, экспериментальную и эволюционную биологию. Кроме того, исследователи предполагают, что исследования в ближайшем будущем позволят определить еще один вид морского ежа как улучшенный модельный организм для медицины и наук о жизни.
Теги: биотехнологии, океан, рыба
