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As origens do sistema nervoso encontraram nos Genes da esponja do mar
Os cientistas na universidade de Califórnia, Santa Barbara descobriram indícios significativos às origens evolucionárias do sistema nervoso estudando o genome de uma esponja do mar, um membro de um grupo considerado ser entre o mais antigo de todos os animais. Os findings são publicados na introdução do em linha, jornal PLoS UM junho de 6 do abr-acesso.
“Gira para fora que as esponjas, que faltam sistemas nervosos, têm a maioria dos componentes genetic das sinapses,” disse Todd Oakley, co-autor e professor assistente no departamento do Ecology, da evolução e da biologia marinha em Santa UC Barbara.
“Surpreendendo é que as proteínas da esponja têm “assinaturas” indicando que interagem provavelmente um com o otro em uma maneira similar às proteínas nas sinapses dos seres humanos e dos ratos,” disse Oakley. “Isto empurra para trás as origens destes componentes genetic do sistema nervoso para ou antes dos primeiros animais -- do que cientistas tinha suspeitado muito mais cedo previamente.”
Ao analisar algo tão complexo quanto o sistema nervoso, é difícil saber onde começar, Ken explicado Kosik, autor sênior e co-diretor do instituto de pesquisa do Neuroscience do UCSB, que prende a cadeira de Harriman na pesquisa do Neuroscience.
Os primeiros neurônios e sinapses apareceram sobre 600 milhão anos há em “cnidarians,” as criaturas sabidas hoje como o hydra, os anemones de mar, e as medusas. Pelo contraste, as esponjas, o grupo animal sabido o mais velho com representantes vivos, não têm nenhuma neurônio ou sinapse. São animais muito simples com nenhuns órgãos internos.
“Nós olhamos o período evolucionário entre esponjas e os cnidarians como o período quando o sistema nervoso veio na existência, aproximadamente 600 milhão anos há,” disseram Kosik.
Explicou que o grupo de pesquisa fêz uma lista de todos os genes expressados em uma sinapse nos seres humanos, desde que as sinapses epitomize o sistema nervoso. As sinapses são envolvidas em uma comunicação, na aprendizagem, e na memória da pilha. Em seguida, os investigadores olharam para ver se alguns dos genes da sinapse estivessem atuais na esponja.
“Que era quando a batida da surpresa,” disse Kosik. “Nós encontramos muitos dos genes fazer um sistema nervoso atual na esponja.” A equipe de pesquisa encontrou também a evidência para mostrar que estes genes estavam trabalhando junto na esponja. A maneira dois das proteínas interage, e sua estrutura atômica, semelhança do urso ao sistema nervoso humano.
“Nós encontramos esta estrutura desconhecida misteriosa na esponja, e está desobstruído que a evolução podia fazer exame desta estrutura inteira, e, com modificações pequenas, para dirigir seu uso para uma função nova,” disse Kosik. A “evolução pode retirar a estes “- - a prateleira os” componentes e uni-los em maneiras novas e interessantes.”
A pesquisa foi feita possível com o uso do genome arranjado em seqüência da esponja. O genome da esponja não foi publicado ainda, mas é em linha disponível. Arranjar em seqüência foi feito pelo co-autor Bernard M. Degnan, que era previamente um companheiro postdoctoral com Dan Morse, professor no departamento da biologia Molecular, celular e Developmental e diretor do instituto do UCSB para biotecnologia Collaborative. Degnan é agora um professor na escola da biologia Integrative na universidade de Queensland em Brisbane, Austrália.
Esta pesquisa sobre os genes da esponja é altamente interdisciplinary e inclui cientistas de computador, biólogos, e neuroscientists. O primeiro autor é Onur Sakarya, um estudante graduado no instituto de pesquisa do Neuroscience do UCSB. É também affiliated com departamento do UCSB da informática e o departamento da biologia Molecular, celular e Developmental. O Eu-Ventilador Wang do co-autor é também com o instituto de pesquisa do Neuroscience como um companheiro postdoctoral. Outros co-autores incluem Bruce Tidor, professor, e Kathryn A. Armstrong, estudante graduado, com a divisão biológica da engenharia e o laboratório de informática e artificial da inteligência no Instituto de Tecnología de Massachusetts. Os co-autores adicionais da escola da biologia Integrative na universidade de Queensland incluem Maja Adamska, um companheiro postdoctoral, e Marcin Adamski, um assistente de pesquisa.
O Philanthropist Harvey Karp forneceu alguma de financiar para o trabalho.
Citação:
Sakarya O, KA de Armstrong, Adamska M, Adamski M, Wang SE, e outros (2007)
Um Scaffold Borne-Synaptic na origem do reino animal
PLoS UM 2 (6): e506. doi: 10.1371/journal.pone.0000506
www.plosone.org/doi/pone.0000506
Biblioteca pública da ciência
Rua de 185 bagas, Suite 3100
San Francisco, CA 94107
EUA
www.plosone.org
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Relevância evolucionária de Malformations Ácido-Induzidos Retinoic de Craniofacial
No 19o século os trabalhos de Etienne Geoffroy Saint-Hilaire e de seu filho Isidore (por exemplo anatomique de Philosophie. Os humaines do DES Monstruosites, os monstres contenant… Paris do DES da classificação do une do ouvrage, 1822), trabalhando no d'Histoire nacional Naturelle de Musee em Paris, eram fundamentais em demonstrar, com os estudos anatômicos comparativos, que uma causa do monstrosity devia ser atribuída ao desenvolvimento anormal do foetus.
Estes findings puseram uma extremidade ao conception que uma mulher grávida poderia, com sua imaginação, causar ao desenvolvimento de defeitos foetal. Com dinâmica Molecular do manuscrito “de malformations craniofacial ácido-induzidos retinoic: as implicações para a origem das maxilas do gnathostome” a aparecer na introdução junho de 6o do jornal PLoS UM em linha, do abr-acesso, grupo do Dr. Giovanni Levi, trabalhando no CNRS UMR5166 na mesma instituição que Geoffroy Saint-Hilaire e collaborating com o paleontologist Philippe Janvier, revisitam alguns destes conceitos da vista moderna do genetics molecular.
Partem da observação que a entrada de doses elevados da vitamina A ou de seu ácido derivative, retinoic (RA), durante a gravidez adiantada é sabida para aumentar dramàtica o risco de malformations craniofacial severos ao foetus se tornando. Como estes lesions developmental são remains gerado, entretanto, enigmatic desde “as pilhas neural da crista”, que geram a maioria de estruturas craniofacial, não responder ao RA.
Os autores executam uma análise anatômica detalhada dos defeitos craniofacial induzidos tratando embriões do rato com o RA em horas developmental precisas dentro de um intervalo temporal curto que corresponde à 3o a 5a semana do desenvolvimento foetal humano. Os defeitos induzidos são depender profundamente diferente em cima do momento exato em que o RA é administrado.
Os autores mostram que estes defeitos estão associados com o para baixo-regulamento progressivo dos sinais molecular envolvidos em instruir pilhas neural da crista para gerar as várias estruturas da cara com a ativação de genes modelando de Dlx.
A observação a mais intrigante deste estudo é que os caráteres morphological obtiveram quando tratando embriões em horas developmental ligeiramente diferentes se assemelham pròxima às características anatômicas encontradas na outra espécie. Por exemplo os autores descrevem a transformação progressiva dos ossicles da orelha média em componentes do instrumento da maxila. Além disso, os skulls tratados indicam combinações dos caráteres atuais na espécie non-mammalian arranjada em uma seqüência temporal fortemente reminiscent da seqüência evolucionária das maxilas gnathostomal. Conclem com a hipótese que a modulação de um mecanismo sinalizando regulatory comum poderia estar na origem das mudanças em estruturas da maxila entre espécies.
As implicações destes findings vão muito além do espaço original deste estudo e terão um impacto principal na biologia developmental e na biologia evolucionária enquanto pavimentam uma maneira compreender a complexidade dos eventos modelando dinâmicos na origem do desenvolvimento e da evolução da cara.
Citação:
Vieux-Rochas M, Coen L, Sato T, Kurihara Y, Gitton Y, e outros (2007)
Dinâmica Molecular de Malformations Ácido-Induzidos Retinoic de Craniofacial: Implicações para a origem das maxilas de Gnathostome
PLoS UM 2 (6): e510. doi: 10.1371/journal.pone.0000510
www.plosone.org/doi/pone.0000510
Biblioteca pública da ciência
Rua de 185 bagas, Suite 3100
San Francisco, CA 94107
EUA
www.plosone.org
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