Cell types diversity of H4 haplotype Placozoa sp.

D. Y. Romanova

doi:10.21072/mbj.2019.04.1.07

Авторы: Д. Ю. Романова
Учреждения:
1. Институт морских биологических исследований имени А. О. Ковалевского РАН, Севастополь
Выпуск: Том 4 № 1 (2019)
Раздел: Научные сообщения
Страницы: 81–90
Ключевые слова: Trichoplax adhaerens, Hoilungia, Placozoa, эволюция, типы клеток
DOI: 10.21072/mbj.2019.04.1.07
EDN: ZCKSKL
УДК: 593.1:591.4
Опубликована: 31.03.2019
Просмотров: 833 Скачиваний: 312

Скачать полный текст

Google Scholar

Романова Д. Ю. Разнообразие клеточных типов у гаплотипа H4 Placozoa sp. // Морской биологический журнал. 2019. Т. 4, № 1. С. 81-90. https://doi.org/10.21072/mbj.2019.04.1.07

Аннотация

Эволюционная ветвь Пластинчатых (Placozoa) имеет большое значение для понимания происхождения и эволюции Metazoa. Представители типа Placozoa обладают простым строением тела, однако полное отсутствие органов, нервной системы и мышечных клеток резко контрастирует с достаточно сложными поведенческими реакциями, в том числе динамическими изменениями формы тела. Известно 19 гаплотипов Placozoa, включающих два вида — Trichoplax adhaerens (H1) и Hoilungia hongkongensis (H13) — и пока ещё малоисследованные штаммы, обозначаемые как H2–H19 Placozoa sp. Хотя все Placozoa имеют похожий фенотип (пластинчатую дископодобную форму тела), анализ клеточной организации был сделан только для H1 (Trichoplax adhaerens) с идентификацией шести типов клеток. В этой работе мы, используя конфокальную и электронную микроскопию, исследовали организацию штамма H4, который близок к новому роду — Hoilungia. У H4 обнаружены все шесть основных типов клеток, идентифицированных ранее у H1. Между тем мы выявили у штамма H4 большее разнообразие клеток по форме, плотности и, впервые, по мембранному потенциалу митохондрий, чем ранее было описано для H1. Это позволяет нам подчеркнуть важность объединения методов молекулярно-генетических исследований и микроскопии для уточнения клеточной систематики, включая параметры митохондриальной активности для классификации клеток и их состояний. Сравнительно-эволюционное изучение клеточных типов у разных экологических групп Placozoa и их сопоставление с функциями расширяют понимание того, как относительно простой организм формирует сложное поведение и как типы клеток эволюционируют.

Ключевые слова: Trichoplax adhaerens, Hoilungia, Placozoa, эволюция, типы клеток

Авторы

Д. Ю. Романова

Институт морских биологических исследований имени А. О. Ковалевского РАН, Севастополь

https://orcid.org/0000-0002-7508-3969

https://elibrary.ru/author_items.asp?id=825488

Библиографические ссылки

Серавин Л. Н., Гудков А. В. Trichoplax adhaerens (тип Placozoa) – одно из самых примитивных многоклеточных животных. Санкт-Петербург : ТЕССА, 2005. 69 с. [Seravin L. N., Gudkov A. V. Trichoplax adhaerens (Placozoa) — odno iz samykh primitivnykh mnogokletochnykh zhivotnykh. Sankt-Petersburg: TESSA, 2005, 69 p. (in Russ.)]

Aleoshin V. V., Konstantinova A. V., Nikitin M. A., Okshtein I. L. On the genetic uniformity of the genus Trichoplax (Placozoa). Russian Journal of Genetics, 2004, vol. 40, no. 12, pp. 1423–1425. https://doi.org/10.1007/s11177-005-0015-y

Armon S., Bull M., Aranda-Diaz A., Prakash M. Ultra-fast contractions and emergent dynamics in a living active matter – the epithelium of the primitive animal Trichoplax adhaerens. Biophysical Journal, 2018, vol. 114, no. 3, pp. 649a. https://doi.org/10.1016/j.bpj.2017.11.3503

Belahbib H., Renard E., Santini S., Jourda C., Claverie J. M., Borchiellini C., Le Bivic A. New genomic data and analyses challenge the traditional vision of animal epithelium evolution. BMC Genomics, 2018, vol. 19, no. 1, pp. 393. https://doi.org/10.1186/s12864-018-4715-9

DeSalle R., Schierwater B. Key Transitions in Animal Evolution / DeSalle R., Schierwater B. (Eds). Boka Raton, FL: CRC Press, 2010, 446 p.

Eitel M., Schierwater B. The phylogeography of the Placozoa suggests a taxon rich phylum in tropical and subtropical waters. Molecular Ecology, 2010, vol. 19, no. 11, pp. 2315–2327. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2010.04617.x

Eitel M., Guidi L., Hadrys H., Balsamo M., Schierwater B. New insights into placozoan sexual reproduction and development. PLoS One, 2011, vol. 6, no. 5, pp. e19639. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0019639

Eitel M., Osigus H. J., DeSalle R., Schierwater B. Global diversity of the Placozoa. PLoS One, 2013, vol. 8, no. 4, pp. e57131. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0057131

Eitel M., Francis W. R., Varoqueaux F., Daraspe J., Osigus H. J., Krebs S., Vargas S., Blum H., Williams G. A., Schierwater B., Wörheide G. Comparative genomics and the nature of placozoan species. PloS Biology, 2018, vol. 16, no. 7, pp. e2005359. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2005359

Grell K. G. Trichoplax adhaerens F. E. Schulze und die entstehung der Metazoen. Naturwissenschaftliche Rundschau, 1971, vol. 24, pp. 160–161.

Grell K. G., Benwitz G. Die Ultrastruktur von Trichoplax adhaerens F. E. Schulze. Cytobiologie, 1971, vol. 4, pp. 216–240.

Grell K. G. Eibildung und furchung von Trichoplax adhaerens F. E. Schulze (Placozoa). Zoomorphology, 1972, vol. 73, no. 4, pp. 297–314. https://doi.org/10.1007/BF00391925

Grell K. G., Benwitz G. Elektronenmikroskopische beobachtungen über das wachstum der eizelle und die bildung der „befruchtungsmembran” von Trichoplax adhaerens F. E. Schulze (Placozoa). Zoomorphology, 1974, vol. 79, no. 4, pp. 295–310. https://doi.org/10.1007/BF00277511

Grell K. G., Ruthmann A. Placozoa. In: Microscopic Anatomy of Invertebrates / F. W. Harrison and J. A. Westfall (Eds). New York: Wiley-Liss, 1991, pp. 13–27.

Laumer C. E., Gruber-Vodicka H., Hadfield M. G., Pearse V. B., Riesgo A., Marioni J. C., Giribet G. Support for a clade of Placozoa and Cnidaria in genes with minimal compositional bias. eLife, 2018, vol. 7, pp. e36278. https://doi.org/10.7554/eLife.36278

Mayorova T. D., Smith C. L., Hammar K., Winters C. A., Pivovarova N. B., Aronova M. A., Leapman R. D., Reese T. S. Cells containing aragonite crystals mediate responses to gravity in Trichoplax adhaerens (Placozoa), an animal lacking neurons and synapses. PloS One, 2018, vol. 13, no. 1, pp. e0190905. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0190905

Moroz L. L. The genealogy of genealogy of neurons. Communicative & Integrative Biology, 2014, vol. 7, no. 6, pp. e993269. https://doi.org/10.4161/19420889.2014.993269

Moroz L. L. NeuroSystematics and Periodic System of Neurons: Model vs Reference Species at Single-Cell Resolution. ACS Chemical Neuroscience, 2018, vol. 9, pp. 1884−1903. https://doi.org/10.1021/acschemneuro.8b00100

Schierwater B. My favorite animal, Trichoplax adhaerens. BioEssays, 2005, vol. 27, pp. 1294–1302. https://doi.org/10.1002/bies.20320

Schierwater B., De Salle R. Placozoa. Current Biology, 2018, vol. 28, iss. 3, pp. R97–R98.

Schulze F. E. Trichoplax adhaerens, nov. gen., nov. spec. Zoologischer Anzeiger, 1883, vol. 6, pp. 92–97.

Signorovitch A. Y., Dellaporta S. L., Buss L. W. Caribbean placozoan phylogeography. Biological Bulletin, 2006, vol. 211, iss. 2, pp. 149–156. https://doi.org/10.2307/4134589

Smith C. L., Pivovarova N., Reese T. S. Coordinated feeding behavior in Trichoplax, an animal without synapses. PLoS One, 2015, vol. 10, no. 9, pp. e0136098. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0136098

Smith C. L., Varoqueaux F., Kittelmann M., Azzam R. N., Cooper B., Winters C. A., Eitel M., Fasshauer D., Reese T. S. Novel cell types, neurosecretory cells, and body plan of the early-diverging metazoan Trichoplax adhaerens. Current Biology, 2014, vol. 24, no. 14, pp. 1565–1572. https://doi.org/10.1016/j.cub.2014.05.046

Telford M. J., Moroz L. L., Halanych K. M. Evolution: A sisterly dispute. Nature, 2016, vol. 529, no. 7586, pp. 286. http://doi.org/10.1038/529286a

Voigt O., Collins A. G., Pearse V. B., Pearse J. S., Ender A., Hadrys H., Schierwater B. Placozoa – no longer a phylum of one. Current Biology, 2004, vol. 14, iss. 22, pp. R944–R945. https://doi.org/10.1016/j.cub.2004.10.036