具有新功能特性的新器官的進(jìn)化塑造了動(dòng)物的多樣化,但復(fù)雜器官的起源一直是生物學(xué)家的挑戰(zhàn)。外分泌腺作為獨(dú)特的、進(jìn)化枝特異性的腺體在后生動(dòng)物中進(jìn)化了數(shù)千次,改變了動(dòng)物通過信息素和化學(xué)防御相互作用的方式,實(shí)現(xiàn)了獵物捕獲和消化的特殊模式,并有助于黏附、保濕和抗菌。其中一種以腹部腺體“創(chuàng)新”而著稱的動(dòng)物進(jìn)化枝是隱翅蟲,盡管它們的腺體的解剖結(jié)構(gòu)已有一定了解,但對(duì)于腺體內(nèi)不同類型細(xì)胞的進(jìn)化以及如何產(chǎn)生器官水平的協(xié)作行為還知之甚少。
在2021年12月,來自加州理工學(xué)院的Joseph Parker團(tuán)隊(duì)在Cell雜志上發(fā)表了一篇題為 Evolutionary assembly of cooperating cell types in an animal chemical defense system 的文章,作者利用了一種在背腹部具有防御性“tergal腺體”的隱翅蟲亞科(以下簡(jiǎn)稱為Dalotia)作為模型,通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)鑒定tergal腺體細(xì)胞類型中防御性化合物的產(chǎn)生途徑,以及與更古老的細(xì)胞類型進(jìn)行比對(duì),闡明隱翅蟲防御腺是兩種分泌細(xì)胞類型共同進(jìn)化的結(jié)果,并說明細(xì)胞類型如何進(jìn)化產(chǎn)生器官水平的協(xié)同行為。
總的來說,該研究利用只包含兩種細(xì)胞類型的Dalotia的tergal腺體作為模型,發(fā)現(xiàn)執(zhí)行兩種受類群限制的分泌細(xì)胞類型的生物合成功能的小分子酶途徑,且提供證據(jù)表明這些通路通過重新利用更古老的細(xì)胞類型成分由轉(zhuǎn)錄組雜交產(chǎn)生,證明了細(xì)胞類型進(jìn)化在器官水平上的協(xié)同作用。
詳情見如下文章鏈接:
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