Исследование паразита без челюстей раскрывает, как клетки нервного гребня сформировали эволюцию щитовидной железы
Щитовидная железа — жизненно важный эндокринный орган позвоночных, регулирующий метаболизм и рост. Она эволюционировала более 500 миллионов лет назад из "примитивного" предшественника — эндостиля, органа хордовых.
Исследователи из Caltech, используя в качестве модельного организма миногу (jawless parasite), обнаружили, как эволюционное приобретение особых стволовых клеток — клеток нервного гребня (neural crest cells) — способствовало превращению эндостиля в щитовидную железу. Работа опубликована в Science Advances.
- Лаборатория Марианны Броннер (Marianne Bronner) давно изучает роль клеток нервного гребня в развитии и эволюции позвоночных.
- Позвоночные обладают клетками нервного гребня, а беспозвоночные — нет, что указывает на их вклад в развитие сложных форм тела.
- Минога используется как модельный организм, поскольку сохраняет черты древнейших позвоночных, включая эндостиль. У личинок миноги эндостиль (состоящий из двух долей) в процессе метаморфоза превращается в фолликулы щитовидной железы.
Ключевые результаты исследования:
- Учёные проследили, как клетки нервного гребня дают начало пяти различным типам клеток эндостиля, два из которых формируют фолликулы щитовидной железы.
- С помощью технологии редактирования генов CRISPR в эмбрионах миноги были удалены гены, связанные с программой развития нервного гребня.
- У таких модифицированных миног не развивался полноценный эндостиль. Вместо него формировалась лишь примитивная доля, напоминающая упрощённый эндостиль беспозвоночных хордовых.
Вывод: Клетки нервного гребня необходимы для эволюционного перехода от эндостиля хордовых к щитовидной железе позвоночных. Они действуют как эволюционный "катализатор", позволяя перестраивать уже существующие структуры (эндостиль) в новые, более сложные органы.