| Περίληψη |
Η εξέλιξη της περιπλοκότητας του σώματος των σύγχρονων αμφισυμμετρικών ζώων και πιο συγκεκριμένα το πως αύτη επηρεάστηκε από την εξέλιξη των μικρών-RNA αποτελούν
σκοπό αυτής της διδακτορικής εργασίας. Μετά από πρόσφατη εις βάθος αλληλούχηση (deep sequencing) των μικρών-RNA ζώων που κατατάσσονται σε γενεαλογικές γραμμές πριν και
μετά τον διαχωρισμό των πρωτοστόμιων-δευτεροστόμιων, βρέθηκε ένα κοινά διατηρημένο μικρό-RNA, το miR-100.
Για την περαιτέρω μελέτη των μικρών-RNA στην εξέλιξη των αμφισυμμετρικών ζώων, και πιο συγκεκριμένα εαν τα μικρά-RNA έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην διαμόρφωση του σώματος
του κοινού προγόνου των προτεοστόμιων και δευτεροστόμιων, προσπάθησα να χαρακτηρίσω και να συσχετίσω την δράση 36 αρχαίων μικρών-RNA -τα οποία έχουν διατηρηθεί και στις
δύο γενεαλογικές γραμμές- σε οργανισμούς που εξελίσσονται αργά.
Οι θαλάσσιες αννελίδες, Platynereis dumerilii, Capitella spI, και ο αχινός Strongylocentrotus purpuratus εκπροσωπούν τα αργά εξελισσόμενα πρωτοστόμια και δευτεροστόμια,
αντίστοιχα. Σημαντικός οργανισμός σε αυτή την σύγκριση είναι η θαλάσσια ανεμώνη, (Nematostella), που εκπροσωπεί έναν προδρομικό κλάδο των σύγχρονων αμφισυμμετρικών
ζώων, τα κνιδάρια.
Συγκρίνοντας την δράση των αρχαίων μικρών-RNA στα παραπάνω ζώα φάνηκε ότι τα πρώτα έχουν διατηρήσει την έκφραση τους κατά την διάρκεια της εξέλιξης, ενώ ταυτόχρονα
επιτράπηκε η πρόβλεψη τις δράσης τους στον πρόγονο των πρωτοστόμιων-δευτεροστόμιων.
Αντίθετα, το παραπάνω συμπέρασμα δεν ήταν εμφανές από την σύγκριση των πρότυπων έκφρασης των αρχαίων μικρών-RNA σε ζώα που εξελίσσονται γρήγορα, όπως είναι τα είδη
Drosophila και Caenorhabditis.
Ενδιαφέρον είχε το πρότυπο έκφρασης του αρχαιότερου μικρού- RNA, miR-100, το οποίο συν-μεταγράφεται με τα let-7 και miR-125. ΄Ολα μαζίεκφράζονται σε μία μικρή ομάδα
νευρικών-εκκριτικών κυττάρων που εντοπίζονται γύρω από το στόμα. Αυτό το πρότυπο έκ-φρασης ήταν κοινό στα κνιδάρια, στις αννελίδες και στον αχινό. Πιθανώς να υποδεικνύει τον
αρχικό ρόλο των let-7 και miR-125 στην επιλογή της χρονικής στιγμής για την μεταμόρφωση κατά την διάρκεια της ανάπτυξης του ζώου, μια διατηρημένη λειτουργία στην εξέλιξη των
μεταζώων. Τα υπόλοιπα αρχαία μικρά-RNA εντοπίστηκαν σε κινητικά βλεφαριδωτά κύτταρα σε συγκεκριμένα τμήματα του εγκεφάλου και σε ένα από τα τέσσερα οργανικά συστήματα:
κεντρικό νευρικό σύστημα, αισθητήρια όργανα, μυϊκό σύστημα και πεπτικό σύστημα.
Το δεύτερο μέρος της διδακτορικής διατριβής εξετάζει την σχέση της κλιμακούμενης απόκτησης των μικρών-RNA και της περιπλοκότητας του σώματος των ζώων. Σε αυτό το σημείο
εστιάζομαι, κυρίως, σε μικρά-RNA που είναι διατηρημένα σε μια γενεαλογική γραμμή και
πως αυτά συσχετίζονται με σωματικά χαρακτηριστικά αυτής. Η μελέτη αυτή περιορίστηκε στις δυο αννελίδες (Platynereis και Capitella), στις οποίες μελετήθηκε η έκφραση των
μικρών-RNA που εμφανίζονται αποκλειστικά σε πρωτοστόμια, λοφοτροχοζώα, αννελίδες και Platynereis, αντίστοιχα. Στις περισσότερες περιπτώσεις τα γενεαλογικά-εξειδικευμένα
μικρά-RNA συν-διαμορφώνουν με τα αρχαία μικρά-RNA την κυτταρική ταυτότητα των προαναφερθέντων οργανικών συστημάτων.
Συνοψίζοντας, η παραπάνω συγκριτική μελέτη προτείνει ότι τόσο τα αρχαία, όσο και τα νεότερα γενεαλογικά-εξειδικευμένα μικρά-RNA προσφέρουν αναπτυξιακή σταθερότητα σε μια ομάδα αρχέγονων κυτταρικών τύπων και οργάνων, οι οποίοι φαίνεται να ήταν παρόν στον κοινό πρόγονο των πρωτοστόμιων-δευτεροστόμιων. Επιπλέον, τα αρχαία μικρά-RNA διατηρούν το πρότυπο έκφρασης τους σε αργά-εξελισσόμενα ζώα αποτελώντας ένα νέο εργαλείο για να την έρευνα της εξέλιξη του σχεδίου σώματος των μεταζώων και πιο συγκεκριμένα του προγόνου των πρωτοστόμιων-δευτεροστόμιων.
|
Animal microRNAs and the evolution of tissue identity
