Эволюция многоклеточности

[marigranula]

      В интересной статье Light-regulated collective contractility in a multicellular choanoflagellate описывается поведение нового вида воротничковых жгутиконосцев. Эти жгутиконосцы особенно интересны потому что они являются наиболее близкими одноклеточными родственниками животных. Описываемый вид воротничковых жгутиконосцев особенно интересен тем, что он образует колонию состоящую из одного слоя клеток. И вот этот слой клеток способен принимать две формы - или пузырька с жгутиками наружу или "кармана" жгутиками внутрь. В форме пузырька колония плавает за счет биения жгутиков, а в форме кармана этим же движением жгутиков ловит бактерий - еду жгутиковых. Более того, выворачивание одной формы в другую занимает несколько секунд и по механизму похожа на сжатие и растяжение мышц (так же как и в животных, оснавную роль играет миозин).
Вот тут есть видео: Choanoflagellates Flip from Ball to Cup
      Само выворачивание колонии происходит под действием света - эти жгутиконосцы имеют светочувствительный родопсин. Интересно, что у животных, которые тоже используют биение жгутиков и для движения и для ловли добычи, разные клетки специализируются на одной из этих двух функций. одни движут, другие ловят добычу.
      Является ли этот новый вид жгутиконосцев альтернативным путем эволюции к животным? Или это родственник тех жгутиконосцев, от которых животные возникли путем специализации отдельных клеток?

Comments

[egovoru.livejournal.com]

"эти жгутиконосцы имеют светочувствительный родопсин подобный тому, который находится в наших глазах"

Родопсин, да - но не родственный нашим зрительным пигментам. Более того, у этого родопсина воротничковых жгутиконосцев есть еще и дополнительный фосфодиэстеразный домен, активируемый фотовозбуждением родопсина, за что его и прозвали enzymerhodopsin. А что, в процитированном Вами статье авторы прямо показывают, что родопсин нужен для выворачивания колонии (т.е., сделали нокаут и обнаружили, что выворачивания больше нет) - или это просто гипотеза?

[marigranula.livejournal.com]

"Родопсин, да - но не родственный нашим зрительным пигментам."
Спасибо, исправлю.

"А что, в процитированном Вами статье авторы прямо показывают, что родопсин нужен для выворачивания колонии "
Авторы кормили бактериями без retinal, и колония переставала выворачиваться в зависимости отсвета. Добавление бактерий с коферментом опять позваляла колониям выворачиваться.

[egovoru.livejournal.com]

Да, зависимость от ретиналя - это уже что-то. Правда, авторы также пишут, что добавление cGMP или ингибитора PDE не блокирует, а, наоборот, вызывает выворачивание в темноте. Что означает, что фотоактивация родопсинового домена должна подавлять PDE-домен, а это не стыкуется с тем, что обнаружено у таких белков из других видов хоанофлагеллят: там свет активирует PDE, по крайней мере ин витро.

[marigranula.livejournal.com]

Не, у них же картинка:

Свет активирует гидролиз cGMP, а cGMP вызывает выворачивание (колония с жгутиками внутрь - это "расслабленная" конфигурация, поэтому при свете они не выворачиваются.
Правда, я не очень понимаю, что колонии ночью делают :)))

[egovoru.livejournal.com]

А, понятно: то есть, выворачивание - это реакция на выключение света, а не на его включение.

У хитридиевых грибов, где тоже есть подобные белки, только вместо фосфодиэстеразы у них гуанилатциклаза, они вроде отвечают за фототаксис зооспор, но этот вывод был тоже сделан на основании косвенных данных, как и здесь. Но на водорослях таки было четко установлено, что родопсины (другого типа, канального - того, которым мы занимаемся) отвечают за фототаксис. А вот если эта история с контролем выворачивания колонии подтвердится, то это будет первый пример, когда родопсин микробного типа задействован в морфогенезе.

[marigranula.livejournal.com]

Не понятно, зачем жгутиконосцам эта способность нужна... Если они живут в мелких лужах в приливной зоне...