Ученых удивили следы древней жизни в крови человека
PNAS: первые клетки крови могли появиться около 700 млн лет назад
Исследователи из Киотского университета выяснили, что первые клетки крови могли появиться около 700 млн лет назад — еще на заре возникновения многоклеточных животных. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Кровяные клетки есть почти у всех животных, включая человека, однако их устройство и функции заметно различаются у разных видов. Ученые давно изучают клетки крови человека и мышей, но происхождение самих кровяных и иммунных клеток оставалось не до конца понятным.
Чтобы проследить их эволюцию, исследователи разработали новый метод анализа активности генов в клетках разных животных. С его помощью они построили своеобразное «генеалогическое древо» клеток крови.
Кроме того, ученые сравнили клетки крови с одноклеточными организмами, чтобы найти их возможных предков. Оказалось, что наибольшее сходство с древними одноклеточными существами демонстрируют макрофаги — иммунные клетки, которые поглощают бактерии, вирусы и клеточный мусор.
По мнению авторов, именно клетки, похожие на современные макрофаги, могли стать первыми клетками крови в истории жизни на Земле.
Исследователи также проследили происхождение гена FOS, который активно работает в клетках крови у многих животных. Анализ показал, что этот ген существовал еще у одноклеточного предка, жившего около 700 млн лет назад.
Это указывает на то, что механизмы, лежащие в основе иммунитета и кроветворения, возникли одновременно с первыми многоклеточными организмами.
Авторы предполагают, что современные клетки крови появились благодаря тому, что древние животные «переиспользовали» генетические программы своих одноклеточных предков.
Работа также позволила реконструировать эволюцию разных типов кровяных клеток. Согласно модели ученых, тучные клетки произошли от макрофагов, а затем из них сформировались ранние аналоги Т-клеток и эритроцитов. В-клетки, по данным исследования, отделились от макрофагов позже.
«Меня глубоко трогают эти результаты. Они показывают, что пути развития клеток крови позвоночных отражают 700-миллионную историю их эволюции», — отметил руководитель исследования Хироси Кавамото.
По словам авторов, новый метод анализа может быть полезен не только для изучения эволюции, но и для исследований рака и других заболеваний, связанных с нарушениями работы клеток крови и иммунной системы.
PNAS
