A Kaliforniai Egyetem tudósai, Santa Barbara jelentős nyomokat fedeztek fel az idegrendszer evolúciós eredetével kapcsolatban egy tengeri szivacs genomjának tanulmányozásával, amely egy olyan csoport tagja, amelyet a legősibb állatok között tartanak számon.

A felfedezéseket a PLoS ONE, a Public Library of Science folyóirat június 6-i számában tették közzé.

“Kiderült, hogy a szivacsok, amelyeknek nincs idegrendszerük, rendelkeznek a szinapszisok legtöbb genetikai összetevőjével” – mondta Todd Oakley, a kutatás társszerzője, a UC Santa Barbara Ökológiai, Evolúciós és Tengerbiológiai Tanszékének adjunktusa.

“Még meglepőbb, hogy a szivacsfehérjéknek “jelzéseik” vannak, amelyek arra utalnak, hogy valószínűleg az emberek és egerek szinapszisaiban lévő fehérjékhez hasonló módon hatnak egymásra” – mondta Oakley. “Ez visszavetíti az idegrendszer ezen genetikai összetevőinek eredetét az első állatok megjelenése idejére vagy azelőttre – sokkal korábbra, mint azt a tudósok korábban gyanították.”

Az idegrendszerhez hasonlóan összetett dolgok elemzésekor nehéz tudni, hol kezdjük, magyarázta Ken Kosik, a vezető szerző, az UCSB Idegtudományi Kutatóintézetének társigazgatója, aki a Harriman Chair in Neuroscience Research (Harriman tanszék) vezetője.

Az első idegsejtek és szinapszisok több mint 600 millió évvel ezelőtt jelentek meg a “cnidariákban”, a ma hidra, tengeri anemonok és medúzák néven ismert élőlényekben. Ezzel szemben a szivacsok, a legrégebbi ismert állatcsoport, amelynek élő képviselői vannak, nem rendelkeznek neuronokkal vagy szinapszisokkal. Nagyon egyszerű, belső szervek nélküli állatok.

“Úgy tekintünk a szivacsok és a cnidariák közötti evolúciós időszakra, mint arra az időszakra, amikor az idegrendszer létrejött, körülbelül 600 millió évvel ezelőtt” – mondta Kosik.

Magyarázta, hogy a kutatócsoport listát készített az emberben a szinapszisban kifejeződő összes génről, mivel a szinapszis az idegrendszer megtestesítője. A szinapszisok részt vesznek a sejtek kommunikációjában, a tanulásban és a memóriában. Ezután a kutatók megnézték, hogy a szinapszisgének bármelyike jelen van-e a szivacsban.

“Ekkor ért a meglepetés” – mondta Kosik. “Egy csomó idegrendszer létrehozásához szükséges gént találtunk jelen a szivacsban”. A kutatócsoport bizonyítékot talált arra is, hogy ezek a gének együtt dolgoztak a szivacsban. Két fehérje kölcsönhatásának módja és atomi szerkezete hasonlóságot mutat az emberi idegrendszerrel.

“Megtaláltuk ezt a rejtélyes, ismeretlen szerkezetet a szivacsban, és egyértelmű, hogy az evolúció képes volt átvenni ezt az egész szerkezetet, és kis módosításokkal egy új funkció felé irányítani a használatát” – mondta Kosik. “Az evolúció képes ezeket a “polcról levett” komponenseket új és érdekes módon összerakni.”

A cikk a http://www.plosone.org/doi/pone.0000506 címen érhető el.