Стронгилоцентротус пурпуратус - Strongylocentrotus purpuratus

Не путать с Атлантический фиолетовый морской еж.

Стронгилоцентротус пурпуратус
Strongylocentrotus purpuratus 1.jpg
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Иглокожие
Учебный класс:
Echinoidea
Подкласс:
Euechinoidea
Суперзаказ:
Эхинацея (животное)
Заказ:
Echinoida
Семья:
Strongylocentrotidae
Род:
Стронгилоцентротус
Разновидность:
S. purpuratus
Биномиальное имя
Стронгилоцентротус пурпуратус
(Стимпсон, 1857 г.)
Strongylocentrotus purpuratus range.png
Оральная поверхность Стронгилоцентротус пурпуратус показывает зубы Фонаря Аристотеля, шипы и трубчатые ножки.
Стронгилоцентротус пурпуратус

В фиолетовый морской еж, Стронгилоцентротус пурпуратус, живет на восточной окраине Тихий океан от Энсенада, Мексика, к британская Колумбия, Канада.[1] Этот морской еж этот вид имеет темно-фиолетовый цвет и обитает в сообществах, расположенных в нижних и прибрежных суб-приливных сообществах. Его яйца оранжевые, когда секретируются в воду.[2] Январь, февраль и март являются типичными активными репродуктивными месяцами для этого вида. Половая зрелость достигается примерно через два года.[3]

Обычно он вырастает до диаметра около 10 см (4 дюйма) и может жить до 70 лет.[4]

Роль в биомедицинских исследованиях

Пока эмбриональное развитие до сих пор является важной частью использования морского ежа, исследования положения ежа как эволюционного чуда становятся все более частыми. Ортологи болезней человека побудили ученых исследовать потенциальное терапевтическое использование последовательностей, обнаруженных в Стронгилоцентротус пурпуратус. Например, в 2012 году ученые из Сент-Эндрюсский университет начали исследование вирусной области «2А» в S. purpuratus геном[5][6] что может быть полезно для Болезнь Альцгеймера и исследования рака. В ходе исследования была выявлена ​​последовательность, которая может возвращать клетки в состояние, подобное «стволовым клеткам», что позволяет улучшить варианты лечения.[5] Этот вид также был кандидатом в исследованиях долголетия, особенно из-за его способности регенерировать поврежденные или стареющие ткани. Другое исследование, сравнивающее «молодые» и «старые», показало, что даже у видов с разной продолжительностью жизни «регенеративный потенциал» поддерживался у более старых особей, поскольку они не страдали значительными недостатками по сравнению с более молодыми.[7]

Геном

Геном пурпурного морского ежа был полностью секвенирован и аннотирован в 2006 году группами ученых из более чем 70 учреждений, включая Морская лаборатория Керкхоффа на Калифорнийский технологический институт так же хорошо как Центр секвенирования генома человека на Медицинский колледж Бейлора.[8] Новая улучшенная версия фиолетового морского ежа, Стронгилоцентротус пурпуратус v5.0 теперь доступна на Echinobase. S. purpuratus является одним из нескольких биомедицинских модельных организмов в клеточной биологии и биологии развития.[9] Морской еж - первое животное с секвенированным геномом, которое (1) является свободноживущим, подвижным морским беспозвоночный; (2) имеет двусторонне организованный эмбрион, но радиальный план тела взрослого; (3) имеет эндоскелет и водная сосудистая система встречается только в иглокожие; и (4) имеет неадаптивный иммунная система это уникально по огромной сложности его рецепторного репертуара.[10]

Согласно оценкам, геном морского ежа кодирует около 23 500 генов. В S. purpuratus имеет 353 протеинкиназы, входящих в 97% подсемейств человеческих киназ.[11] Многие из этих генов ранее считались новшествами позвоночных или были известны только из групп за пределами дейтеростомы. Команда, занимавшаяся секвенированием видов, пришла к выводу, что некоторые гены не позвоночное животное специфические, как считалось ранее, в то время как другие гены все еще были обнаружены у ежа, но не у хордовых.

Геном в значительной степени не является избыточным, что делает его очень похожим на позвоночных, но без сложности. Например, было обнаружено от 200 до 700 хемосенсорных генов, которым не хватало интроны, характерная для позвоночных.[11] Таким образом, геном морского ежа позволяет сравнить его с нашим собственным геномом и геномом других дейтеростомы, большая группа, к которой оба иглокожие и люди принадлежат.[10] Морские ежи также являются ближайшими живыми существами по отношению к хордовым.[11] Если судить по самым строгим критериям, у фиолетового морского ежа и человека есть общие 7 700 генов.[12] Многие из этих генов участвуют в восприятии окружающей среды,[13] факт, удивительный для животного, у которого отсутствует структура головы.

У морского ежа также есть химическое 'оборонительный' который реагирует на стресс, устраняя потенциально токсичные химические вещества.[11] С. пурпураты'иммунная система содержит врожденные рецепторы патогенов, такие как Толл-подобные рецепторы и гены, кодирующие LRR . Были идентифицированы гены Биоминерализация которые не были аналогами типичной разновидности позвоночных человека SCCP, и кодировать для трансмембранный белки как P16. Много ортологи существуют гены, связанные с заболеваниями человека, такими как Reelin (из Синдром лиссэнцефалии Нормана-Робертса ) и многие белки цитоскелета Сеть синдрома Ашера как Ушерин и VLGR1.[11]

Экология и экономика

Фиолетовый морской еж вместе с морские выдры и морские ушки, является видным членом водоросли сообщество.[14] Морских ежей использовали в пищу коренные народы Калифорнии, съевший желтую яичную массу сырой.[15][16] Пурпурный морской еж также играет ключевую роль в исчезновении лесов ламинарии, которое в настоящее время происходит из-за изменения климата.[17]

В Калифорнии пик сезона роста гонад (и, следовательно, пик съедобности) приходится на сентябрь-октябрь. [18] В начале сезона гонады все еще растут, и урожай будет меньше. Начиная с ноября, гонады развиваются, однако стресс от сбора урожая может вызвать нерест, снижая качество.

Закройте вверх Стронгилоцентротус пурпуратус ясно показывая трубка ноги.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Рикеттс Э. Ф., Кальвин Дж. Между тихоокеанскими приливами. 3-е изд. Изд. 1962 г., автор J.W. Хеджпет. XII 516. Stanford University Press, Stanford, CA. 1939 г.
  2. ^ "Исследование морских ежей | АГУ - Спросите биолога". askabiologist.asu.edu. 2010-04-16. Получено 2016-12-05.
  3. ^ "Strongylocentrotus purpuratus". Сеть разнообразия животных. Получено 2016-12-05.
  4. ^ Т.А. Эберт, Дж. Р. Саутон, 2003. Рыба. Бык. 101, 915
  5. ^ а б «Морские ежи могут содержать генетический ключ к лечению некоторых болезней». Получено 2016-12-05.
  6. ^ Райан, доктор Мартин. "М. Райан". www.st-andrews.ac.uk. Архивировано из оригинал на 2016-12-30. Получено 2016-12-12.
  7. ^ Боднар, Андреа Дж .; Коффман, Джеймс А. (2016-08-01). «Поддержание регенерации соматической ткани с возрастом у короткоживущих и долгоживущих морских ежей». Ячейка старения. 15 (4): 778–787. Дои:10.1111 / acel.12487. ISSN  1474-9726. ЧВК  4933669. PMID  27095483.
  8. ^ «Геном калифорнийского пурпурного морского ежа секвенирован международной группой | Калтех». Калифорнийский технологический институт. Получено 2016-12-05.
  9. ^ «Белая книга SU» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-03. Получено 2009-10-31.
  10. ^ а б Sodergren, E .; Содергрен, Г. М .; Weinstock, E.H .; Дэвидсон, Р. А .; Cameron, R.A .; Gibbs, R.C .; Ангерер, Л. М .; Angerer, M. I .; Arnone, D. R .; Берджесс, Р. Д .; Burke, J. A .; Коффман, М .; Dean, M. R .; Elphick, C.A .; Ettensohn, K. R .; Foltz, A .; Hamdoun, R.O .; Hynes, W. H .; Klein, W .; Marzluff, D. R .; McClay, R.L .; Моррис, А .; Mushegian, J. P .; Rast, L.C .; Smith, M.C .; Thorndyke, V.D .; Vacquier, G.M .; Wessel, G .; Wray, L .; и другие. (2006). «Геном морского ежа Strongylocentrotus purpuratus». Наука. 314 (5801): 941–952. Bibcode:2006Научный ... 314..941С. Дои:10.1126 / science.1133609. ЧВК  3159423. PMID  17095691.
  11. ^ а б c d е Содергрен, Э; Weinstock, GM; Дэвидсон, EH; и другие. (2006-11-10). «Геном морского ежа Strongylocentrotus purpuratus». Наука. 314 (5801): 941–952. Bibcode:2006Научный ... 314..941С. Дои:10.1126 / science.1133609. ISSN  0036-8075. ЧВК  3159423. PMID  17095691.
  12. ^ Матерна, С.С., К. Берни, Р.А. Кэмерон. 2006а. S. purpuratus геном: сравнительная перспектива " Dev. Биол. 300: 485-495.
  13. ^ Burke, R.D .; Ангерер, L.M .; Elphick, M.R .; Хамфри, G.W .; Yaguchi, S .; Кияма, Т .; Liang, S .; Mu, X .; Agca, C .; Klein, W.H .; Brandhorst, B.P .; Rowe, M .; Wilson, K .; Churcher, A.M .; Taylor, J.S .; Chen, N .; Мюррей, G .; Wang, D .; Mellott, D .; Olinski, R .; Hallböök, F .; Торндайк, М. (2006). «Геномный взгляд на нервную систему морского ежа». Dev. Биол. 300 (1): 434–460. Дои:10.1016 / j.ydbio.2006.08.007. ЧВК  1950334. PMID  16965768.
  14. ^ Пирс, Дж. С. (2006). «Экологическая роль пурпурных морских ежей». Наука. 314 (5801): 940–941. Bibcode:2006Научный ... 314..940П. Дои:10.1126 / science.1131888. PMID  17095690.
  15. ^ D. Sweetnam и др., Калифорния, Coop. Океаническая рыба. Вкладывать деньги. Отчет 46: 10 (2005).
  16. ^ Хайзер, Роберт Флеминг; Эльзассер, Альберт Б. (1 января 1980 г.). Природный мир индейцев Калифорнии. Калифорнийский университет Press. ISBN  9780520038967.
  17. ^ Provost, Euan J .; Келахер, Брендан П. (2017). «Климатические различия в экологических взаимодействиях угрожают сохранению лесов ламинарии». Биология глобальных изменений. 23 (1): 353–361. Bibcode:2017GCBio..23..353P. Дои:10.1111 / gcb.13414. PMID  27392308.
  18. ^ "Пурпурный морской еж | Калифорнийский морской грант". caseagrant.ucsd.edu. Получено 2020-12-14.

внешняя ссылка