빗젤리의 매혹적인 움직임 뒤에 숨겨진 미스터리가 풀렸습니다

쓰쿠바 대학2022년 12월 5일

인접한 빗살 플레이트는 반동기적으로 물결칩니다. 크레딧: 쓰쿠바 대학

빗해파리의 측면을 따라 보이는 움직이는 무지개의 무지개는 바다에서 가장 매혹적인 광경 중 하나입니다. 이제 일본 과학자들은 이러한 빛의 움직임, 더 나아가 이 틀림없는 수중 생물의 움직임을 제어하는 ​​단백질을 발견했습니다.

In a recent study published in Current BiologyCurrent Biology is a peer-reviewed scientific journal published biweekly by Cell Press. It is focused on all aspects of biology, from molecular biology and genetics to ecology and evolutionary biology. The journal covers a wide range of topics, including cellular biology, neuroscience, animal behavior, plant biology, and more. Current Biology is known for its high-impact research articles, as well as its insightful commentary, analysis, and reviews of the latest developments in the field. It is widely read by scientists and researchers in biology and related fields, and has a reputation for publishing groundbreaking research that advances our understanding of the natural world." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">현재 생물학 쓰쿠바 대학의 과학자들은 빗살판, 즉 이 동물에게 이름을 부여하는 빗 모양의 신체 구조의 발달과 움직임에 중요한 빗살해파리의 단백질을 확인했습니다.

ctenophores라고도 알려진 빗해파리는 바다 표면에서 깊은 곳까지 발견될 수 있습니다. 이 배고픈 해양 포식자들은 옆구리를 따라 이어지는 밝고 무지개 빛깔의 물결치는 여덟 개의 띠로 구별됩니다. 이 띠는 섬모라고 알려진 수만 개의 작은 머리카락 같은 구조가 있는 빗살판의 줄로 구성됩니다. 빗해파리는 이 빗살판의 두들김에 의해 물 속에서 추진됩니다. 섬모의 동기화된 파도 같은 움직임은 주변의 빛을 산란시켜 무지개색을 만듭니다.

저자인 Kazuo Inaba 교수는 "섬모는 구획층판(CL)이라는 구조와 함께 묶여 있습니다."라고 말했습니다. "이러한 얇은판은 섬모의 방향과 동기적 움직임에 중요한 것으로 생각됩니다. 이전 연구에서 우리는 CTENO64라는 단백질을 발견했는데, 이는 섬모의 방향에 필요하지만 CL의 한 부분에서만 발견됩니다. .우리는 아직 라멜라의 전반적인 구조를 완전히 이해하지 못했습니다."

빗살판은 근위부와 원위부라는 두 개의 별개의 구획으로 나뉩니다. CTENO64가 근위부 구획에서 발견된다는 사실을 알고 CL의 분자 구성을 더 잘 이해하기 위해 연구진은 빗살판 전체에서 발견되는 전체 단백질을 조사했습니다. 그들은 풍부하고 빗살판 세포에서만 유전자 발현을 보이는 것들을 확인했습니다. 이 검색을 통해 CTENO64와는 다른 CL의 영역에서 발견되는 CTENO189라는 새로 발견된 단백질을 포함하여 21개의 단백질이 밝혀졌습니다.

Inaba 교수는 “우리가 새로 발견한 이 단백질에 대한 유전자를 녹아웃시켰을 때 빗살판의 원위부에는 CL이 전혀 나타나지 않았다”고 설명했습니다. “구조를 자세히 살펴보면 빗살판은 정상적으로 형성되어 있는 반면, 섬모는 어지러워져 정상적인 물결 모양의 움직임 패턴이 사라진 것으로 나타났습니다.”

함께, 이 연구는 CL의 두 개의 서로 다른 영역이 빗해파리의 움직임을 제어하는 ​​데 서로 다른 역할을 한다는 것을 나타냅니다. 근위 CL은 강력한 건물 기초를 제공하는 반면 원위 CL은 섬모 사이의 탄력 있는 연결을 보장합니다. CL에서 발견되는 이러한 단백질은 함께 바다 환경을 통해 빗해파리를 추진하는 파문 운동을 유지합니다.

참조: Kei Jokura, Yu Sato, Kogiku Shiba 및 Kazuo Inaba, "Ctenophore 빗살판의 두 개의 별개의 구획은 거대 다섬모의 운동성에 대한 구조적 및 기능적 무결성을 제공합니다", 2022년 10월 21일, Current Biology.DOI: 10.1016/j.cub .2022.09.061