Risolto il mistero dietro l'ipnotizzante movimento di Comb Jelly

Di University of Tsukuba5 dicembre 2022

Le piastre a pettine adiacenti ondeggiano in modo semi-sincrono. Credito: Università di Tsukuba

L'arcobaleno di luci in movimento visibile lungo i lati delle gelatine a pettine è uno degli spettacoli più affascinanti dell'oceano. Ora, gli scienziati giapponesi hanno trovato una proteina che controlla il movimento di queste luci e, per estensione, il movimento di queste inconfondibili creature sottomarine.

In a recent study published in Current BiologyCurrent Biology is a peer-reviewed scientific journal published biweekly by Cell Press. It is focused on all aspects of biology, from molecular biology and genetics to ecology and evolutionary biology. The journal covers a wide range of topics, including cellular biology, neuroscience, animal behavior, plant biology, and more. Current Biology is known for its high-impact research articles, as well as its insightful commentary, analysis, and reviews of the latest developments in the field. It is widely read by scientists and researchers in biology and related fields, and has a reputation for publishing groundbreaking research that advances our understanding of the natural world." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Current Biology, gli scienziati dell'Università di Tsukuba hanno identificato una proteina nelle gelatine di pettine che sono cruciali per lo sviluppo e il movimento dei loro pettini, le strutture corporee simili a pettini che danno il nome a questi animali.

Le gelatine di pettine, note anche come ctenofori, possono essere trovate dalla superficie dell'oceano fino alle sue profondità. Questi affamati predatori marini sono caratterizzati da otto bande increspate di colore brillante e iridescente che corrono lungo i loro fianchi. Queste bande sono costituite da file di piastre a pettine con decine di migliaia di minuscole strutture simili a capelli note come ciglia. Le gelatine a pettine vengono spinte attraverso l'acqua dal battito di queste piastre a pettine. Il movimento ondulatorio sincronizzato delle ciglia disperde la luce circostante, creando un arcobaleno di colori.

"Le ciglia sono raggruppate insieme a strutture chiamate lamelle compartimentate (CL)", afferma l'autore, il professor Kazuo Inaba. "Si ritiene che queste lamelle siano importanti per l'orientamento e il movimento sincrono delle ciglia. In uno studio precedente, abbiamo trovato una proteina, chiamata CTENO64, necessaria per l'orientamento delle ciglia, ma che si trova solo in una parte del CL . Non avevamo ancora compreso appieno l'architettura complessiva delle lamelle."

La placca a pettine è divisa in due compartimenti distinti: prossimale e distale. Sapendo che CTENO64 si trova nel compartimento prossimale e per comprendere meglio la composizione molecolare del CL, i ricercatori hanno esaminato le proteine ​​intere trovate in tutta la piastra del pettine. Hanno identificato quelli che erano abbondanti e mostravano espressione genetica solo nelle cellule della piastra a pettine. Questa ricerca ha chiarito 21 proteine, inclusa una proteina recentemente rilevata chiamata CTENO189, che si trova in una regione diversa del CL rispetto a quella di CTENO64.

"Quando abbiamo eliminato il gene per questa nuova proteina, il CL non appariva affatto nella regione distale della piastra del pettine", spiega il professor Inaba. "Uno sguardo più attento alla struttura ha mostrato che mentre le piastre del pettine si formavano normalmente, le ciglia erano in disordine e il normale schema di movimento ondulatorio era scomparso."

Insieme, questi studi indicano che le due regioni distinte del CL svolgono ruoli diversi nel controllo del movimento delle gelatine di pettine. Il CL prossimale fornisce una solida base di costruzione, mentre il CL distale garantisce una connessione elastica tra le ciglia. Insieme, queste proteine ​​presenti nel CL mantengono il movimento increspato che spinge le gelatine a pettine attraverso il loro ambiente oceanico.

Riferimento: "Due distinti compartimenti di una placca a pettine di ctenoforo forniscono integrità strutturale e funzionale per la motilità delle multicilia giganti" di Kei Jokura, Yu Sato, Kogiku Shiba e Kazuo Inaba, 21 ottobre 2022, Current Biology.DOI: 10.1016/j.cub .2022.09.061