Ученые добавили новый вид морского огурца в исследовательский инструментарий
Исследователи из Marine Biological Laboratory (MBL) и Stazione Zoologica Anton Dohrn (SZS) установили Holothuria tubulosa, вид морского огурца, в качестве нового экспериментального организма для изучения эволюционного развития (evo-devo). Протоколы опубликованы в Frontiers in Evolutionary Developmental Biology.
Морской огурец — это иглокожее, группа морских беспозвоночных, генетически наиболее близких к человеку. Понимание работы общих генов у иглокожих помогает понять их функцию и у людей. Кроме того, морские огурцы способны к полной регенерации тела и очищают дно океана, что полезно для биомедицины и экологии.
Протокол получения эмбриональных культур
Ключевым шагом стала разработка неинвазивной методики для многократного получения гамет от одного животного в лаборатории. Метод включает:
- Микрохирургию: небольшой надрез рядом с репродуктивными органами для извлечения яичников или семенников. Разрез быстро заживает, что позволяет проводить забор каждые несколько дней.
- Созревание яйцеклеток: поскольку полученные яйцеклетки незрелые, их обрабатывают синтетическим пептидом Thioredoxin-2, чтобы сделать восприимчивыми к сперматозоидам.
- Культивирование: оплодотворенное яйцо выращивают в культуре, где оно достигает стадии метаморфоза примерно за восемь недель.
Этот протокол устраняет главное препятствие для использования H. tubulosa в исследованиях.
Основа для будущих исследований
Команда использовала микроскопию высокого разрешения и иммуногистохимию, чтобы детально описать развитие личинки, сосредоточившись на её уникальных структурах. Это описание станет основой для будущих исследований с генетическими манипуляциями.
В качестве примера использования личинок иглокожих для изучения эволюции, ученые показали с помощью иммуноокрашивания на серотонин, как расположение серотониновых нейронов различается у разных типов иглокожих. Вопрос о причинах и механизмах такой диверсификации остается открытым в биологии эволюционного развития.
Планы исследователей включают разработку генетических инструментов для дальнейшей характеристики H. tubulosa как модели для сравнения в evo-devo и создание основы для работы с новыми видами морских огурцов в MBL.