Биолозите изследваха как отделените клетки на морските гъби се събират обратно

Реагрегацията на клетките на морски гъби помогна на учените да се доближат до разбирането за произхода и ранното развитие на многоклетъчните животни. Работата е публикувана в Journal of Experimental Zoology, част A: Екологична генетика и физиология.

биолозите

Андрей Лавров и Игор Косевич, биолози от MSU, изследваха способността на клетките на морските гъби (Porifera) да се реагрегират - процес, по време на който изкуствено отделените гъбени клетки се събират отново и изграждат многоклетъчни агрегати от различен тип.

Морските гъби са най-древната група от многоклетъчни животни, живеещи на Земята. Структурата на гъбите за възрастни е съвсем проста: липсват им вътрешни органи, храносмилане, нервна и мускулна система. Въпреки това гъбите показват уникален набор от функции, необичайни за останалата фауна. Високата пластичност на тъканта е тяхното определящо свойство, което позволява постоянна реконструкция на организма на гъбата. Това позволява адаптиране към променящата се среда.

Една от проявите на тази пластичност е способността да се агрегира след дисоциация на тъканите. „Реагрегацията на клетките представлява проспективна моделна система, позволяваща изследване на функциите на гъбестите тъкани и лабораторен контрол“, казва Андрей Лавров, младши изследовател в Катедра по безгръбначни зоология, Биологически факултет, МГУ.

По време на изследването Андрей Лавров и Игор Косевич експериментираха с култури от гъбените клетки под лабораторно наблюдение. Учените описаха процеса на получаване на клетъчна суспензия: „За разделяне на клетката се използват два основни метода на дисоциация на тъканите: химическият и механичният. В случай на механична дисоциация тъканите на животните се изтриват през марля, което води до разделяне на отделни клетки и малки групи клетки. При химическа дисоциация гъбите тъканите са изложени на морска вода без калций и магнезий, съдържаща хелатиращ агент EDTA. Това води до неправилно функциониране на междуклетъчните контакти и разделяне на тъкан на клетки. Концентрирани суспензии от гъбени клетки се поставят в чашата на Петри. При тези временни клетъчни култури процесът на реагрегация продължава. "

По време на процеса на реагрегация в клетъчните култури се образуват многоклетъчни агрегати. В началните етапи всички клетки в агрегатите имат сферична форма, след това повърхностните клетки придобиват Т-форма, а вътрешните клетки - амебоидна форма. Структурата на тези многоклетъчни агрегати е изследвана под светлинен микроскоп, а също и под сканираща и трансмисионна електронна микроскопия в Междуведомствената лаборатория по електронна микроскопия (ILEM) на биологичния факултет на МГУ.

„В редица случаи такива многоклетъчни агрегати са в състояние на прогресивно развитие, което може да завърши с пълна реконструкция на началната организация на животното. Основният резултат от нашето изследване е подробно описание на динамиката на процеса на реагрегация на клетките, както и на структурата на многоклетъчните агрегати на морските гъби, принадлежащи към класа Demospongiae “, обяснява Андрей Лавров.

Подробното изследване на функционирането на гъбените тъкани доближава учените до разбирането за общото функциониране на многоклетъчните организми и процеси, довели до прехода от едноклетъчни към многоклетъчни форми на живот. Освен това изследването има практическа употреба: дългосрочните култури от многоклетъчни агрегати, образуващи се по време на процеса на реагрегация, могат да се превърнат в основа за производство на биологично активни вещества, използвани във фармацевтиката и козметиката.