Artikkel

Fra mutasjoner til mangfold

Planteplankton
Selv om mye dyreplankton kun består av enkeltceller, viser de allikevel mye variasjon i former og fasonger. Foto: Sarahmorejohn.net

Fra mutasjoner til mangfold

Tidlige mutasjoner hos dyreplankton er oppdaget av UiO-forskere. De omtales som "koder for selve reisverket i cellene til så godt som alle levende organismer".
Øyvind Sætren Gulbrandsen, MNKOM
Øyvind Sætren Gulbrandsen er masterstudent i biologi. Han har skrevet artikkelen som en del av formidlingskurset MNKOM.

Messina, Sicilia, 1859: Den tyske medisinstudenten Ernst Haeckel har endelig forent sin lidenskap for kunst og vitenskap. Under mikroskopet ligger en vannprøve fra havnen, et virvar av farger og intrikate strukturer åpenbarer seg for ham. Organismene han senere beskriver, tilhører en gruppe dyreplankton kjent som Rhizaria og består for det meste av encellede organismer med mye variasjon i formene.

– Haeckel gjorde en kjempejobb med å beskrive og tegne, utrolig detaljert og fantastisk, flere tusen arter av Rhizaria, forteller forsker Anders Krabberød ved Institutt for biovitenskap ved UiO begeistret.

– Han beskrev tidlig artene ut fra formene, skjelettet. Om de var runde, trekantede, hadde pigger, rett og slett det han kunne se. Med artsbeskrivelser basert på utseendet kom han et stykke på veien, selv om ikke alt stemte.

Vanskelige å dyrke frem

– Vi har kartlagt historien til noen av de viktigste genene for celleform hos flere arter, for det meste innenfor Rhizaria, sier Krabberød om sin nye studie.

For å undersøke genene har forskerne sammenlignet uttrykte gener fra to ville arter av Rhizaria fanget i Oslofjorden med data fra tidligere undersøkte encellede dyreplankton. Til dette benyttet de seg av en ny metode som gjør det mulig å finne ut hvilke gener som uttrykkes i enkeltceller.

Ernst Haeckel
Ernst Haeckel uttrykte seg gjerne kunstnerisk for å formidle naturens diversitet. Illustrasjon: Haeckel, Kunstformen der Natur (1904)/Wikimedia Commons

Denne metoden blir blant annet brukt i kreftforskning for å finne forskjeller mellom enkelte kreftceller og andre enkeltceller i samme vev.

– Det er første gang denne metoden er brukt på ukultiverte protister (encellede organismer som ikke er planter, dyr, sopp eller bakterier, journ.anm.). Ingen vet helt hva som skal til for å dyrke disse artene i kultur, det gjelder svært mange protister. Så da er vi avhengige av å kunne gå rett videre ut fra enkeltindivider, uten å ha dem på laboratoriet i lengre tid, forklarer Krabberød.

Er du interessert i  flere forskningsnyheter om realfag og teknologi? Abonner på vårt ukentlige nyhetsbrev(link is external) eller følg oss på Facebook.

En evolusjonær lommekniv

Ved siden av store forskjeller i det ytre skjelettet hos arter av Rhizaria, kan de også skilles fra hverandre ved ulike varianter av utvekster kalt pseudopodier. Pseudopodier betyr "uekte føtter" på gresk, og de kan ha mange forskjellige funksjoner hos de ulike artene: årer til å svømme med, byttefangst og bevegelse av celleorganer og stoffer.

Mange ulike proteiner, som aktin og tubulin, går sammen i et nettverk og danner et cytoskjelett. Dette fungerer både som armering og transportvei inni cellen. I tillegg er cytoskjelettet viktig for dannelsen av og formene til pseudopodiene. Det er historien til disse genene studien har tatt for seg.

Genfordobling klargjør veien for evolusjon

– Genene vi har sett på, koder for selve reisverket i cellene til så godt som alle levende organismer, sier Krabberød om studien.

foraminifera
Dette encellede "piggsvinet" er blant artene som ble undersøkt i studien. "Piggene" er egentlig pseudopodier. Foto: Anders Krabberød

Videre forklarer han at Rhizaria tidlig har delt seg opp i to hovedgrupper. For mange millioner år siden, etter at gruppene skilte lag, førte mutasjoner til at noen gener fordoblet seg.

– For den ene gruppen skjedde dette med aktingener, for den andre har dette hendt med tubulingener.

Håper på hjelp

Studien foreslår at genfordoblingen åpner for nye genvarianter som er viktige for cytoskjelettet, slik at de kan ha påvirket hvordan de ulike typene pseudopodier har utviklet seg videre.

Gruppen med en tidlig fordoblingsmutasjon av gener for aktin har tynne aktinbaserte pseudopodier som sprer seg som nettverk. I den andre gruppen, med en mutasjon som fordoblet gener for tubulin, finner man pseudopodier avstivet med tubulin inni.

– Jeg håper noen med riktig ekspertise kan undersøke denne hypotesen, for eksempel ved å undersøke i hvilken grad disse genvariantene faktisk uttrykkes hos de ulike gruppene, sier Krabberød håpefullt.

Artikkelforfatteren tilhører samme forskningsgruppe som forsker Anders Krabberød.

Les mer:

Studien i sin helhet kan leses her.

Titan har også tidligere intervjuet Krabberød om forskningen han: Ny innsikt fra radiolarienes vidunderlige verden

Mer på Titan.uio.no:

Flere artikler fra studenter som har gått på formidlingskurset MNKOM

Kategori: 

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Verdens raskeste katode består av amorft litiumjernfosfat

Snart kan du starte bilen med strøm fra mobilen

Om noen år har vi fått batterier som har lengre levetid, koster mindre, lades fortere og er både små og bøyelige. Dessuten vil mobilbatteriet være sterkt nok til å funke som "startkabler" til bilen. – Men da får du kanskje ikke ringt etterpå, sier professor Ola Nilsen. 

Hilde Barsett, Giang Thanh Thi Ho og Helle Wangensteen

– Svarthyll kan motvirke diabetes

– Resultatene er svært lovende og tyder på at denne gamle urtemedisinen virkelig har noe for seg, sier førsteamanuensis Giang Thanh Thi Ho ved Farmasøytisk institutt.