第一个多细胞生物可能进化通过化学信号

最早的动物可能使用化学信号从单细胞到多细胞生物进化,据一位印第安纳大学布卢明顿分校科学家领导的一项研究。研究结果提供了新的信息关于历史上最大的一个转变,地球上的生命可能发生。

摩根大通(J.P. Gerdt,化学助理教授在布卢明顿大学艺术与科学学院领导了这项研究,连同Nuria Ros-Rocher研究所的进化生物学在巴塞罗那,西班牙。他们的研究成果发表在《美国国家科学院院刊》上。

“一般的看法是,动物从单细胞生物进化,这研究有助于解释可能发生,这些细胞是如何选择自己是否在一起,“Gerdt说。“我们的研究结果帮助我们理解更多关于第一个动物和他们的祖先。”

这项研究集中在亲缘关系最近的动物之一,Capsaspora owczarzaki是一种生活在蜗牛。Capsaspora可以形成多细胞聚集,细胞聚集在一起并遵守彼此的方式类似于海绵或九头蛇。

进行他们的研究中,研究人员系统地添加和删除组件液体增长的媒体Capsaspora以确定哪些组件规范细胞粘在一起。他们发现,钙离子和脂质刺激多细胞聚合。他们还发现,这个过程是reversable,当脂蛋白减少,细胞分离。

“过渡从单细胞到多细胞生物是一个非常大的一步,”Gerdt说。“我们现在有一个更好的了解动物的祖先可以改变使用化学线索。”

美国国立卫生研究院资助的研究支持。

Gerdt正在进一步的研究涉及Capsaspora。蜗牛,Capsaspora驻留在传播寄生虫病,Capsaspora能杀死虫子,导致疾病。如果研究人员可以决定有机体如何,可能有未来的医学应用。

正在进行的研究符合的使命Gerdt实验室布卢明顿大学,化学家们正试图发现微生物的化学“语言”。微生物利用化学物质相互通信,然后使用其他化学物质配合或互相竞争。Gerdt实验室是一个团队的分子侦探应用化学工具像质谱和核磁共振光谱破译在微生物分子引发合作和竞争反应。

最终,他们希望利用这些知识来设计新方法战胜病原体,促进微生物来帮助人类。

参考:Ros-Rocher N, Kidner RQ, Gerdt C,戴维森WS, Ruiz-Trillo我Gerdt JP。化学因素诱导综合多细胞生物的单细胞动物相对。《美国国家科学院刊。2023年;120年(18):e2216668120。doi:10.1073 / pnas.2216668120

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