Oudste diertje geeft geheimen prijs over evolutie
Nieuwe inzichten over ontstaan van dieren
Biologen en scheikundigen van de Universiteit Utrecht hebben samen met Duitse collega’s nieuwe inzichten gekregen in de evolutie van eencellige organismen naar dieren. Ze bestudeerden daartoe het oudste en meest primitieve diertje op aarde en vonden onder andere tekenen van een nieuw communicatiesysteem tussen cellen. Ook ontdekten ze dat het diertje een gen heeft overgenomen uit bacteriën zodat het noodzakelijke voedingsstoffen uit voedsel kon halen. De resultaten verschenen 29 januari in Nature Communications.
De biologen en scheikundigen onderzochten Trichoplax adhaerens, het oudste en primitiefste diertje op aarde dat bestaat uit een paar duizend cellen van vijf types. Aan de hand van het DNA, dat codeert voor de eigenschappen van het organisme, maakt het diertje eiwitten aan om die eigenschappen tot uiting te brengen. De onderzoekers brachten deze eiwitten in kaart en keken naar hun functie.
Communicatie tussen cellen
De onderzoekers vonden onder andere nieuwe aanwijzingen dat er 600 miljoen jaar geleden een nieuw communicatiesysteem in cellen ontstond, dat meercellige organismen mogelijk maakte. In het diertje troffen ze veel fosfaat-markeringen van een nieuwe klasse aan in de eiwitten. Eiwitten in de cellen van organismen kunnen deze markeringen van eiwitten schrijven en aflezen. Cellen gebruiken dit om in de cel informatie over te brengen en om onderling te communiceren. “Zoveel fosfaatgroepen van die specifieke klasse hadden we niet verwacht”, zegt Jeffrey Ringrose, een van de betrokken onderzoekers. “Dit betekent dat kort na het ontstaan van dit systeem het gebruik van dit type fosfaat markeringen explosief toenam. Later in de loop van de evolutie nemen deze markeringen weer af en is dit systeem kennelijk meer gestroomlijnd.”Eerste grazers
Ook ontdekten de onderzoekers dat het diertje een gen heeft overgenomen van bacteriën zodat het noodzakelijke nutriënten uit het voedsel beschikbaar kan maken. “Het heersende idee is dat de eerste diertjes op aarde grazers waren die bovenop hun voedsel bewogen en dit aten. Trichoplax adhaerens doet dit nog steeds op deze manier”, aldus Ringrose. “Onze bevinding laat zien dat deze stap in de evolutie van eencelligen naar dieren geholpen werd door het overnemen van een gen van een andere reeds bestaande levensvorm (bacteriën)”.Publicatie
Deep proteome profiling of Trichoplax adhaerens reveals remarkable features at the origin of metazoan multicellularityJ.H. Ringrose, H.W.P. van den Toorn, M. Eitel, H. Post, P. Neerincx, B. Schierwater, A.F.M. Altelaar, A. J. R. Heck
Nature Communications 2013, DOI 10.1038/ncomms2424;
Online publicatie 29 januari 2013.
Dit onderzoek werd mede gefinancierd door het Netherlands Proteomics Centre.