Resuelto el misterio detrás del fascinante movimiento de Comb Jelly

Por University of Tsukuba 5 de diciembre de 2022

Las placas de peine adyacentes ondean semisincrónicamente. Crédito: Universidad de Tsukuba

El arco iris de luces en movimiento visible a lo largo de los lados de las medusas es una de las vistas más fascinantes del océano. Ahora, científicos japoneses han encontrado una proteína que controla el movimiento de estas luces y, por extensión, el movimiento de estas inconfundibles criaturas submarinas.

In a recent study published in Current BiologyCurrent Biology is a peer-reviewed scientific journal published biweekly by Cell Press. It is focused on all aspects of biology, from molecular biology and genetics to ecology and evolutionary biology. The journal covers a wide range of topics, including cellular biology, neuroscience, animal behavior, plant biology, and more. Current Biology is known for its high-impact research articles, as well as its insightful commentary, analysis, and reviews of the latest developments in the field. It is widely read by scientists and researchers in biology and related fields, and has a reputation for publishing groundbreaking research that advances our understanding of the natural world." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Current Biology, científicos de la Universidad de Tsukuba identificaron una proteína en las medusas de peine que es crucial para el desarrollo y el movimiento de sus placas de peine, las estructuras corporales en forma de peine que les dan su nombre a estos animales.

Las medusas peine, también conocidas como ctenóforos, se pueden encontrar desde la superficie del océano hasta sus profundidades. Estos hambrientos depredadores marinos se distinguen por ocho bandas onduladas de colores brillantes e iridiscentes que se extienden a lo largo de sus costados. Estas bandas están formadas por filas de placas de peine con decenas de miles de diminutas estructuras parecidas a pelos conocidas como cilios. Las medusas de peine son impulsadas a través del agua por el golpe de estas placas de peine. El movimiento ondulatorio sincronizado de los cilios dispersa la luz circundante, lo que da como resultado un arcoíris de colores.

"Los cilios están agrupados con estructuras llamadas laminillas compartimentadas (CL)", dice el autor, el profesor Kazuo Inaba. "Se cree que estas láminas son importantes para la orientación y el movimiento sincrónico de los cilios. En un estudio anterior, encontramos una proteína, llamada CTENO64, que se necesita para la orientación de los cilios, pero que se encuentra solo en una parte del CL Todavía no entendíamos completamente la arquitectura general de las láminas".

La placa de peine se divide en dos compartimentos distintos: proximal y distal. Con el conocimiento de que CTENO64 se encuentra en el compartimento proximal y para comprender mejor la composición molecular del CL, los investigadores examinaron las proteínas completas que se encuentran en toda la placa del peine. Identificaron aquellos que eran abundantes y mostraban expresión génica solo en células de placa de peine. Esta búsqueda aclaró 21 proteínas, incluida una proteína recién detectada llamada CTENO189, que se encuentra en una región del CL diferente a la de CTENO64.

"Cuando eliminamos el gen de esta proteína recién descubierta, el CL no apareció en absoluto en la región distal de la placa del peine", explica el profesor Inaba. "Una mirada más cercana a la estructura mostró que mientras las placas del peine se formaban normalmente, los cilios estaban desordenados y el patrón normal de movimiento ondulatorio desaparecía".

Juntos, estos estudios indican que las dos regiones distintas del CL desempeñan funciones diferentes en el control del movimiento de las medusas peine. El CL proximal proporciona una base de construcción sólida, mientras que el CL distal asegura una conexión elástica entre los cilios. Juntas, estas proteínas que se encuentran en el CL mantienen el movimiento ondulante que impulsa a las medusas peine a través de su entorno oceánico.

Referencia: "Dos compartimentos distintos de una placa de peine de ctenóforo proporcionan integridad estructural y funcional para la motilidad de los multicilios gigantes" por Kei Jokura, Yu Sato, Kogiku Shiba y Kazuo Inaba, 21 de octubre de 2022, Current Biology.DOI: 10.1016/j.cub .2022.09.061

El estudio fue financiado por la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia y el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón.