Генетики розібралися в відмінностях медуз і коралів

Незважаючи на різний зовнішній вигляд, корали і медузи відносно близькі родичі, які просто проводять більшу частину життя на різних стадіях життєвого циклу. Проаналізувавши геноми двох медуз і порівнявши їх з кораловими, дослідники знайшли генетичні відмінності, що дозволяють вести медузам неприкріплений спосіб життя. Стаття опублікована в

Для таксона, до якого, зокрема, належать сцифоїдні медузи, кубомедузи і гідри, характерно чергування двох стадій життєвого циклу: вільноплавної медузи і сидячого поліпа. У їх найближчих родичів - коралів - медузоїдна стадія відсутня, так що більшу частину життя вони проводять у прикріпленому стані.

Присутність медузоїдної стадії в життєвому циклі повинна мати під собою генетичну основу, і дослідники з Науково-технічного інституту Окінави на чолі з Костянтином Халтуріним (Konstantin Khalturin) вирішили вивчити це питання. Для цього вони зібрали дані про різні організми: сюди увійшли три відсеквеновані геноми і, кілька нових транскриптомів і результати попередніх досліджень і коралових поліпів. - повсюдно поширена сцифоїдна медуза, для якої зробили два варіанти геномів для штаму з балтійського моря і з тихого океану, а, що мешкає біля узбережжя Японії, відноситься до кубомедузів.

Порівнюючи дані між собою, дослідники очікували побачити, що геноми цих двох медуз виявляться більше схожі один на одного, ніж на геноми коралів і анемонів. Але, за словами авторів, вони виявилися приблизно так само схожі між собою в генетичному плані, як людина і морський їжак. Відмінності торкнулися не тільки самі послідовності генів і їх експресію, але і їх розташування в геномі. При порівнянні порядку генів у обох медуз і коралу з'ясувалося, що у кубомедузи гени виявилися дуже сильно перемішані між собою: якщо порівнювати за цією ознакою, виявилася навіть ближче до коралів, ніж до кубомедузі.

По тому, на якій стадії активні ті чи інші гени, дослідники розділили їх для досліджуваних видів на дві групи і порівняли між видами. У цьому випадку і корали, і обидві медузи виявилися знову дуже варіабельні. У кожної з медуз знайшлося близько тисячі генів, "включених" "тільки у вільноживій стадії. При цьому збіглося з них всього 97, а у коралів для третини таких генів просто не знайшлося гомологів. Як і очікувалося, серед генів, що відрізняють корали від форм з медузоїдною стадією, виявилися гени груп і, які контролюють розвиток і ембріогенез, а також гени, пов'язані з розвитком специфічних м'язів у медуз.

Автори не знайшли конкретних ділянок геному, які б однозначно асоціювалися зі здатністю переходити в медузоїдну стадію, але зате виявили кластери розташованих поспіль генів, залучених у виробництво стрікальних клітин, які є тільки у книдарій. Крім того, деякі такі гени виявилися досить консервативними: 58 таких генів знайшлася у всіх організмах по кілька копій на геном, а ще майже три сотні виявилися характерними для окремих таксономічних груп.

Стрікальні клітини кубомедуз - страшна зброя. Японці прозвали за її пекучість вогняною медузою, а австралійські кубомедузи претендують на звання найбільш отруйних безхребетних планети. Як влаштовані ці клітини і як медузи з ними управляються можна дізнатися в одному з випусків «Все як у звірів».