Kalifornian yliopiston tutkijat, Santa Barbarassa ovat löytäneet merkittäviä vihjeitä hermoston evolutiivisesta alkuperästä tutkimalla merisienen genomia, joka kuuluu ryhmään, jota pidetään kaikista eläimistä vanhimpiin kuuluvana.

Havainnot julkaistaan Public Library of Science -lehden PLoS ONE -julkaisussa 6. kesäkuuta.

”Kävi ilmi, että sienillä, joilla ei ole hermostoa, on suurin osa synapsien geneettisistä komponenteista”, sanoo Todd Oakley, toinen kirjoittaja ja apulaisprofessori UC Santa Barbaran ekologian, evoluution ja meribiologian laitoksella.

”Vielä yllättävämpää on, että sieniproteiineilla on ”allekirjoituksia”, jotka osoittavat, että ne todennäköisesti ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa samalla tavalla kuin ihmisten ja hiirten synapsien proteiinit”, Oakley sanoo. ”Tämä siirtää näiden hermoston geneettisten komponenttien alkuperää taaksepäin ensimmäisiin eläimiin tai sitä edeltävään aikaan – paljon varhaisempaan aikaan kuin tutkijat olivat aiemmin epäilleet.”

Kun analysoidaan jotain niinkin monimutkaista kuin hermostoa, on vaikea tietää, mistä aloittaa, selitti Ken Kosik, vanhempi kirjoittaja ja UCSB:n neurotieteen tutkimusinstituutin apulaisjohtaja, jolla on neurotieteen tutkimuksen Harriman-tuoli.”

Ensimmäiset neuronit ja synapsit ilmaantuivat yli 600 miljoonaa vuotta sitten niin sanotuissa ”nilviäisissä”, eliöissä, jotka tunnetaan nykyään nimellä hydra, merianemoni ja meduusa. Sen sijaan sienillä, vanhimmalla tunnetulla eläinryhmällä, jolla on eläviä edustajia, ei ole neuroneja eikä synapseja. Ne ovat hyvin yksinkertaisia eläimiä, joilla ei ole sisäelimiä.

”Tarkastelemme sienien ja nilviäisten välistä evoluutiojaksoa ajanjaksona, jolloin hermosto syntyi, noin 600 miljoonaa vuotta sitten”, Kosik sanoi.

Hän selitti, että tutkijaryhmä laati luettelon kaikista ihmisen synapsissa ilmentyvistä geeneistä, koska synapsit ovat hermoston ruumiillistuma. Synapsit osallistuvat solujen viestintään, oppimiseen ja muistiin. Seuraavaksi tutkijat katsoivat, oliko sienessä yhtään synapsigeeniä.

”Silloin yllätys iski”, Kosik sanoi. ”Löysimme sienestä paljon hermoston tekemiseen tarvittavia geenejä.” Tutkimusryhmä löysi myös todisteita siitä, että nämä geenit toimivat sienessä yhdessä. Tapa, jolla kaksi proteiinia on vuorovaikutuksessa keskenään, ja niiden atomirakenne muistuttavat ihmisen hermostoa.

”Löysimme sienestä tämän salaperäisen tuntemattoman rakenteen, ja on selvää, että evoluutio pystyi ottamaan tämän koko rakenteen ja pienillä muutoksilla ohjaamaan sen käyttöä kohti uutta toimintoa”, Kosik sanoi. ”Evoluutio voi ottaa näitä ’hyllystä saatavia’ komponentteja ja yhdistää ne uusilla ja mielenkiintoisilla tavoilla.”

Artikkeli löytyy osoitteesta http://www.plosone.org/doi/pone.0000506.