Un gene legato allo sviluppo dell’udito negli esseri umani è stato appena collegato anche allo sviluppo sensoriale degli anemoni di mare:
Chiamato pou-iv (pow-four), il gene si trova nei tentacoli dell’anemone di mare stellato (Nematostella vectensis), dove svolge un ruolo cruciale nel senso del tatto dell’animale. Cnidaria, il phylum a cui appartengono gli anemoni di mare, è il parente più prossimo dei Bilateria, animali con simmetria bilaterale come gli esseri umani, divergenti dal loro ultimo antenato comune vissuto trai 748 ed i 604 milioni di anni fa. La scoperta del ruolo del gene nell’anemone di mare stella suggerisce che fosse presente nel loro antenato comune e probabilmente anche allora ha svolto un ruolo nello sviluppo sensoriale. “Questo studio è entusiasmante perché non solo ha aperto un nuovo campo di ricerca su come la meccanosensazione si sviluppa e funziona in un anemone di mare… ma ci informa anche che i mattoni del nostro senso dell’udito hanno antiche radici evolutive che risalgono a centinaia di milioni di persone. di anni nel Precambriano”, ha affermato il biologo Nagayasu Nakanishi dell’Università dell’Arkansas.
Nell’uomo e in altri vertebrati, i recettori sensoriali del sistema uditivo sono chiamati cellule ciliate. Queste cellule hanno fasci di organelli simili a dita chiamati stereociglia che rilevano stimoli meccanici; vale a dire, le vibrazioni che sentiamo come suono. Nei mammiferi, pou-iv è richiesto per lo sviluppo delle cellule ciliate; lo sappiamo perché i topi a cui è stato eliminato pou-iv sono sordi. L’anemone di mare stellato ha cellule ciliate meccanosensoriali simili sui suoi tentacoli, utilizzate per rilevare il movimento. Poco, tuttavia, si sapeva del gene pou-iv dell’anemone e del ruolo, se del caso, che svolgeva nello sviluppo sensoriale.
Un team di ricercatori guidato dal biologo Ethan Ozment dell’Università dell’Arkansas voleva capire cosa stesse facendo il gene. Il modo migliore per farlo è disabilitare il gene utilizzando lo strumento di modifica genetica CRISPR – Cas9 e osservarne i cambiamenti:
Quindi questo è ciò che ha fatto la squadra. Hanno iniettato un cocktail contenente la proteina Cas9 in uova di anemone di mare fertilizzate per eliminare il gene pou-iv e hanno studiato gli embrioni in via di sviluppo, così come gli anemoni cresciuti e mutati. Rispetto agli anemoni di controllo di tipo selvatico, gli animali mutanti hanno mostrato uno sviluppo anormale delle cellule ciliate tentacolari e non hanno mostrato risposta al tatto. Senza pou-iv, gli anemoni non erano in grado di percepire stimoli meccanici attraverso le cellule ciliate. Inoltre, il knock out pou-iv negli anemoni ha soppresso in modo significativo un gene molto simile a quello che produce la policistina 1 che si trova nei vertebrati, dove è richiesta per il rilevamento del flusso di liquidi nei reni. Gli anemoni di mare potrebbero non avere reni, ma rilevare il flusso del fluido sarebbe un’abilità utile per gli animali marini.
Insieme, hanno detto i ricercatori, i risultati suggeriscono che pou-iv ha svolto un ruolo nello sviluppo delle cellule meccanosensoriali nell’antenato comune tra Cnidaria e Bilateria. Per risalire ulteriormente al gene, tuttavia, saranno necessari dati da altri phyla con punti di divergenza precedenti. “I nostri risultati indicano che il ruolo di pou-iv nello sviluppo dei meccanocettori è ampiamente conservato in Cnidaria e Bilateria”, hanno scritto i ricercatori nel loro articolo. “Quanto presto il ruolo di pou-iv nella differenziazione dei meccanocettori è emerso nell’evoluzione animale rimane irrisolto e richiede dati comparativi da placozoi e spugne, che mancano”. La ricerca è stata pubblicata su eLife.
