Недокормленный одноклеточный слизевик Dictyostelium discoideum может образовывать многоклеточные структуры, сходные с эпителием высших организмов.

Спороносная «ножка» Dictyostelium discoideum (фото Richard kessel & Gene Shih / Visuals Unlimited)Простой одноклеточный организм, амебоидный слизевик с латинским названием Dictyostelium discoideum, оказался в состоянии формировать тканеподобные структуры. Для этого несколько особей должны объединиться для образования спор.

Собственно, образование многоклеточного плодового тела у слизевика не совсем свежая новость, но до сего дня никто не вникал в детали процесса. Когда Dictyostelium discoideum не хватает еды, множество клеток объединяются, чтобы образовать споры и отправить их на поиски более пригодного места обитания. При этом теперь уже многоклеточный организм формирует вытянутую «ножку», или «стебелёк», которая и образует споры. Ну а сам «стебелёк» строится из особой группы клеток, якобы несущих ответственность за образование плодового тела. Молекулярная структура последних долгое время оставалась невыясненной.

Дэниэл Дикинсон из Стэнфордского университета (США) нашёл в этих верхушечных клетках плодового тела слизевика два белка, очень похожих на катенины — ключевые компоненты в поляризации клеток у животных. Тут необходимо подчеркнуть, что поляризация клеток (когда у них появляются молекулярно-морфологические «перед» и «зад», или «верх» и «низ») — это главный процесс в развитии организма и образовании всякой ткани и органа.

Так вот, г-н Дикинсон с коллегами обнаружил: у клеток верхушки плодового тела определённые органеллы собраны на одном краю, что напоминает строение эпителиальной ткани у животных. Исследователи выключали два белка — Ddα-катенин и белок Aardvark (второй из белков слизевика, сходных с катенинами). Такой диктиостелиум был не в состоянии формировать спороносное плодовое тело, а клетки «ножки» не обладали признаками поляризации. Как выяснилось, клетки с выключенными белками оказались неспособными выделять целлюлозу и прочие экспортные вещества, на которых и можно было «строить» спороносную ножку.

Подробно результаты исследования описаны в статье, которая вышла в журнале Science.

В целом работа добавляет данных новой гипотезе о возникновении многоклеточности, согласно которой весь генетический инструментарий для этого эволюционного скачка создавался заранее. И для образования многоклеточного тела организмам нужно было лишь применить имеющийся арсенал средств.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА