과학자들을 계속 피하고 있는 지구 생명체의 시작에 대한 많은 퍼즐이 있습니다. 그 중 하나는 삶이 어떻게 삶에서 도약하게 되었는지에 대한 아주 근본적인 질문이었습니다. 단세포 생물 ~로 다세포 오늘날 우리에게 친숙한 경이로움. 연구원 윌 래트클리프 ~에서 미네소타 대학교 그 과정이 어떻게 일어났는지 보고 싶었고 결국 그렇게 큰 도약이 아니었을 수도 있다는 것을 발견했습니다.
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사용 사카로마이세스 세레비지애 , 또한 ~으로 알려진 양 조용 효모 (또는 더 깊게, 빵과 맥주를 작동시키는 재료), Ratcliff는 다소 간단한 실험을 설계했습니다. 단세포 진균인 효모는 곰팡이와 같은 다세포 군체를 형성할 수 있습니다. 그의 실험에서 Ratcliff는 효모 세포를 영양가가 높은 배지에 넣어 성장시켰습니다. 그런 다음 그는 성장하는 효모로 가득 찬 시험관을 원심분리기.
원심분리기의 회전 작용으로 효모가 분리되어 아래쪽에 더 무거운 다세포 클러스터가 있고 위쪽에 더 가벼운 단일 세포가 있습니다. Ratcliff의 팀은 단세포 효모를 걷어내고 다세포 콜로니를 신선한 성장 배지로 옮기고 이 과정을 반복했습니다. 이것은 60일 동안 계속되었고 그 짧은 시간에 Ratcliff는 극적인 변화를 보았습니다.
작은 집락과 단일 세포 대신에 효모는 크고 복잡한 그룹을 형성하기 시작했습니다. 수백 개의 세포로 이루어진 이 모자이크도 단순히 무작위가 아닙니다. 그들은 분열 후에도 부착된 채로 남아 있는 유전적으로 관련된 세포의 클러스터였습니다. 더욱 흥미롭게도 Ratcliff는 클러스터가 임계 크기에 도달하면 세포가 죽기 시작하고 클러스터가 분해된다는 사실을 관찰했습니다.
실패와는 거리가 먼 이 세포 사멸 과정은 세포자멸사 — 식민지를 계속 성장하는 더 작은 조각으로 나눴습니다. 사실상, 식민지의 붕괴는 일종의 번식과 같은 새로운 식민지를 조성했습니다. 그만큼 국립과학재단 Ratcliff는 이 과정이 매우 중요한 관찰이라고 말했습니다.
클러스터만으로는 다중 셀룰러가 아니라고 Ratcliff는 말합니다. 그러나 클러스터의 세포가 협력하고 공동선을 위해 희생하고 변화에 적응할 때 그것은 다세포성으로의 진화적 전환입니다.
아이들은 괜찮아 장면
Ratcliff의 놀랍도록 쉬운 실험은 다세포성을 달성하는 과정이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 쉽다는 것을 암시할 수 있습니다. 그러나 그의 작업은 실제 적용도 가능했습니다. 그는 다세포 효모에 대한 자신의 기록을 사용하여 단일 세포가 협력적으로 다세포가 되도록 하는 적응이 어떤 역할을 하는지 조사할 계획입니다. 예를 들어, 이러한 행동을 허용하는 유전자를 식별하면 암을 더 잘 이해하는 데 사용될 수 있습니다.
미래 연구는 제쳐두고 Ratcliff와 그의 팀은 이미 놀라운 결과를 달성했습니다. 그들의 작업은 이 행성의 모든 생명체의 역사에서 중요한 전환점을 밝혀냈습니다.
( 국립과학재단 통하다 오늘의 우주 , 이미지 크레디트 Will Ratcliff 및 Mike Travisano)
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