คาปิเทลลา เทเลตา
| คาปิเทลลา เทเลตา | |
|---|---|
| ผู้ชายวัยผู้ใหญ่ | |
| การจำแนกทางวิทยาศาสตร์ | |
| อาณาจักร: | แอนิมอลเลีย |
| ไฟลัม: | แอนเนลิดา |
| กลุ่มสายพันธุ์ : | เพลสโตแอนเนลิดา |
| กลุ่มสายพันธุ์ : | เซเดนทาเรีย |
| ตระกูล: | วงศ์ Capitellidae |
| ประเภท: | คาปิเทลล่า |
| สายพันธุ์: | ซี. เทเลตา |
| ชื่อทวินาม | |
| คาปิเทลลา เทเลตา เบลค, กราสเซิล และ เอคเคลบาร์เกอร์, 2009 | |
Capitella teleta เป็น หนอนแอนเนลิดขนาดเล็ก ที่มีลำตัวเป็นปล้อง พบได้ทั่วโลกเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่ได้รับการศึกษาอย่างดี และมีการเพาะเลี้ยงเพื่อใช้ในห้องปฏิบัติการมานานกว่า 30 ปี [ 1 ] C. teleta เป็น โพลีคีตในทะเลชนิดแรกที่มีการถอดรหัส จี โนม[ 2 ] [ 3 ]
คำอธิบาย
การค้นพบเบื้องต้น
เป็นเวลาหลายปีที่นักวิจัยเชื่อว่าCapitella capitataเป็นตัวแทนเพียงชนิดเดียวของสกุลนี้ที่รอดชีวิตและเจริญเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่ปนเปื้อน หลังจากเหตุการณ์น้ำมันรั่วไหลใกล้แหลมเคปคอดในเวสต์ฟาลเมาท์ รัฐแมสซาชูเซตส์ในปี 1969 นักวิจัยได้เก็บตัวอย่างตะกอนและพบสิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่พวกเขาเชื่อว่าเป็นC. capitata [ 4 ] [ 5 ]อย่างไรก็ตาม การวิจัยในภายหลังแสดงให้เห็นว่า แม้ว่าสิ่งมีชีวิตที่เก็บรวบรวมจากบริเวณนั้นจะมีลักษณะทางกายภาพ โดยรวมที่คล้ายคลึงกันมาก แต่ประวัติชีวิต วิธีการสืบพันธุ์ และพันธุกรรมบ่งชี้ว่ามีอย่างน้อยหกชนิดที่แตกต่างกันCapitellaชนิดที่ 1 ซึ่งในที่สุดได้รับการอธิบายว่าเป็นCapitella teletaในปี 2009 เป็นหนึ่งในชนิดแรกๆ ที่ระบุได้จากการสำรวจเหล่านี้[ 6 ]
นิรุกติศาสตร์
หลังจากการวิจัยกลุ่มนี้เป็นเวลา 30 ปีCapitella teletaได้รับการอธิบายอย่างเป็นทางการในปี 2009 โดย Blake และคณะ ชื่อสายพันธุ์มาจากคำภาษากรีกteleta ซึ่งหมายถึง "การเริ่มต้น" คำนี้เป็นสัญลักษณ์ว่ามันเป็นสายพันธุ์ Capitellaทางเลือกแรกที่ได้รับการระบุ[ 4 ]
วิวัฒนาการทางสายพันธุ์
การศึกษาวิวัฒนาการระดับโมเลกุลของวงศ์ Capitellidae ในปี 2018 แสดงให้เห็นถึงความเป็นกลุ่มเดียวกันอย่างชัดเจนและแสดงให้เห็น 8 สกุล[ 7 ]การศึกษาวิวัฒนาการนี้ใช้สปีชีส์ Capitellidae จำนวน 36 สปีชีส์และรวมข้อมูลจากลำดับยีน 18S, 28S, H3 และ COI การศึกษานี้ยังได้กำหนดให้ Capitellidae เป็นกลุ่มพี่น้องกับEchiuraแม้ว่าการศึกษานี้จะพยายามเชื่อมโยงลักษณะทางสัณฐานวิทยาเข้ากับการศึกษาวิวัฒนาการระดับโมเลกุล แต่ก็ไม่ได้ให้ข้อมูลเชิงวิวัฒนาการที่ชัดเจน และการประเมินสัณฐานวิทยาอย่างละเอียดอีกครั้งอาจช่วยให้เข้าใจวิวัฒนาการของลักษณะได้ดียิ่งขึ้น
สัณฐานวิทยาเชิงอนุกรมวิธาน
Capitella teletaมีลำตัวแคบเป็นปล้อง มีพาราโพเดียลดลง และมีสีแดง มีปล้องอกส่วนหน้า 9 ปล้องและปล้องท้องอีกมากมาย ปล้องใหม่จะถูกเพิ่มเข้ามาตลอดช่วงชีวิตจากโซนการเจริญเติบโตส่วนท้ายที่เรียกว่าโซนการเจริญเติบโตส่วนท้าย เช่นเดียวกับโพลีคีต อื่น ๆC. teletaมีขนละเอียดหรือเซตา เซตาจะซ้ำกันตามปล้องของลำตัว โดยมีเซตาที่มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันในปล้องอก (ตะขอมีหัว) และปล้องท้อง (เซตาเส้นเลือดฝอย) [ 4 ]สัตว์ชนิดนี้แสดงภาวะเพศ ต่างกัน โดยตัวผู้มีหนามอวัยวะสืบพันธุ์อยู่ด้านบนบนเซตาเจอร์ 7–8 ในขณะที่ตัวเมียมีรังไข่คู่ในปล้องท้อง[ 8 ]โดยทั่วไปแล้วจะมีเพศแยกกัน อย่างไรก็ตามภาวะกะเทยเป็นไปได้เมื่อมีความหนาแน่นของตัวเมียต่ำ ตัวผู้ ตัวเมีย และกะเทยมีขนาดใกล้เคียงกัน (ขนาดสูงสุดที่เก็บได้คือตัวผู้ที่มี ความยาว 24 มม.) [ 4 ] [ 9 ]
นิเวศวิทยา
ที่อยู่อาศัย
Capitella teletaอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางทะเลน้ำตื้นหรือเขตน้ำขึ้นน้ำลงนอกจากนี้ยังพบในพื้นที่ชุ่มน้ำเค็มและมักพบในปริมาณมากในตะกอนอ่อนที่ถูกรบกวน เป็นสมาชิกของชุมชนเบนทิก ที่อาศัยอยู่ในดิน C. teletaขุดรูผ่านตะกอนโดย ใช้การบีบตัวแบบ เพริสตัลซิส โดย ใช้โครงกระดูกไฮโดรสแตติกและการหดตัวของกล้ามเนื้อตามยาวและกล้ามเนื้อวงกลมในผนังลำตัว ส่วนอกของC. teletaยังมีกล้ามเนื้อเกลียวที่คาดว่าจะสร้างแรงเพิ่มเติมสำหรับการขุดรู[ 10 ]โดยทั่วไปแล้ว Capitellids ถือว่ามีลักษณะฉวยโอกาส เนื่องจากความสามารถในการอาศัยและเจริญเติบโตในตะกอนทะเลที่อุดมด้วยสารอินทรีย์[ 4 ] [ 5 ]
สิ่งมีชีวิตชนิดนี้มักพบในตะกอนตามแนวชายฝั่งตะวันออกและตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือ รายงานเพิ่มเติมระบุว่ากลุ่มนี้พบได้ในภูมิภาคเมดิเตอร์เรเนียนและประเทศญี่ปุ่นด้วย[ 4 ] [ 9 ]

ประวัติชีวิต
ตัวอ่อน และระยะตัวอ่อนตอนต้น ของ Capitella teletaพัฒนาในท่อฟักไข่ที่ล้อมรอบแม่[ 11 ]ตัวอ่อนมี เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 200 ไมโครเมตร[ 6 ]ในช่วงเวลาประมาณหนึ่งสัปดาห์ ตัวอ่อนจะพัฒนาเป็นตัวอ่อนที่ไม่กินอาหาร ซึ่งจะสร้างกล้ามเนื้อ ระบบประสาทส่วนกลาง แถบขนสองวงวงกลม จุดตา 2 จุด ปล้อง และขนแข็ง ตัวอ่อนไม่กินอาหารและระบบย่อยอาหารจะพัฒนาในระยะหลังกว่าอวัยวะอื่นๆ ตัวอ่อนก่อนการเปลี่ยนแปลงรูปร่างสามารถแบ่งออกได้เป็น 9 ระยะ โดยแต่ละระยะใช้เวลาประมาณ 1 วัน[ 12 ]เมื่อร่างกายยืดออกและลำไส้เจริญเติบโตเต็มที่ ตัวอ่อนจะโผล่ออกมาจากท่อฟักไข่และว่ายน้ำไปข้างหน้าโดยหมุนตัวผ่านการโบกขนที่จัดเรียงอยู่ในแถบวงกลมสองแถบ คือ โปรโตโทรชและเทโลโทรช[ 11 ]ตัวอ่อนแสดงพฤติกรรมตอบสนองต่อแสงในเชิงบวก โดยว่ายน้ำเข้าหาแสง ซึ่งอาจเป็นการปรับตัวเพื่อช่วยในการกระจายตัวของตัวอ่อน[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] C. teletaเป็นสิ่งมีชีวิตที่พัฒนาทางอ้อมและมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างจากตัวอ่อนที่ว่ายน้ำได้ไปเป็นตัวอ่อนที่ขุดรู การเปลี่ยนแปลงรูปร่างนี้มีลักษณะเฉพาะคือการสูญเสียขนซีเลีย การยืดตัว และพฤติกรรมการคลาน[ 16 ]ตะกอนในทะเลทำหน้าที่เป็นสัญญาณกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงรูปร่างไปเป็นหนอนตัวอ่อน ซึ่งต่อมาจะเติบโตเป็นตัวเต็มวัย[ 15 ]ตัวอ่อนที่มีศักยภาพสามารถถูกชักนำให้เปลี่ยนแปลงรูปร่างเป็นตัวอ่อนได้เมื่อสัมผัสกับวิตามินบีนิโคตินาไมด์ (B3) และไรโบฟลาวิน (B2) ซึ่งบ่งชี้ว่าสารประกอบทางเคมีเหล่านี้อาจเป็นสาเหตุของบทบาทการชักนำของตะกอนในทะเลต่อการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของตัวอ่อน[ 17 ]จำนวนลูกหลานในแต่ละหลอดฟักไข่อาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 50 ถึง 400 ตัว[ 6 ]และได้รับอิทธิพลจากคุณภาพของอาหาร[ 18 ]
หลังจากเปลี่ยนแปลงรูปร่างแล้ว ตัวอ่อนจะเริ่มขุดดินและหาอาหาร ตัวอ่อนจะเจริญเติบโตและเพิ่มปล้องต่อไปเรื่อยๆ ในช่วงแปดสัปดาห์จนกว่าจะโตเต็มวัยและพร้อมผสมพันธุ์ ตัวผู้และตัวเมียสามารถสืบพันธุ์ได้หลายครั้งตลอดช่วงชีวิต ตัวเต็มวัยมีอายุขัยประมาณ 12-14 สัปดาห์หลังจากโตเต็มวัย

การให้อาหาร
Capitella teletaกินตะกอนที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งมันขุดรูอยู่C. teletaมีระบบทางเดินอาหารที่ซับซ้อนและแบ่งเป็นส่วนๆ ประกอบด้วยลำไส้ส่วนหน้า ลำไส้ส่วนกลาง และลำไส้ส่วนหลัง[ 19 ]มันกินตะกอนโดยการยื่นงวงออกมา ซึ่งมีคอหอยส่วนหลังที่มีขนและเป็นกล้ามเนื้อ[ 20 ]การมีคอหอยส่วนหลังนั้นพบได้ไม่บ่อยในโพลีคีตในทะเล และการปรับตัวนี้อาจวิวัฒนาการขึ้นอย่างอิสระในวงศ์ Capitellidae ผ่านแรงกดดันในการคัดเลือกต่อรูปแบบการกินอาหารในแหล่งที่อยู่อาศัยในทะเลบริเวณพื้นทะเลที่พวกมันอาศัยอยู่[ 20 ]
วิจัย

มีการพัฒนาเทคนิคที่หลากหลายเพื่อตรวจสอบ กระบวนการพัฒนาการ ของ C. teletaในปี 2549 มีการตีพิมพ์งานวิจัยชิ้นแรกที่ใช้การผสมแบบ in situ บนตัวอย่างทั้งหมด[ 20 ] [ 21 ]เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบการแสดงออกและตำแหน่งของmRNA เฉพาะ ภายในตัวอย่างที่ตรึงไว้ได้ ต่อมามีการพัฒนาอิมมูโนฮิสโตเคมีเพื่อเป็นวิธีในการมองเห็นเซลล์ชนิดเฉพาะในตัวอย่างที่ตรึงไว้[ 22 ]ในปี 2553 มีการพัฒนาโปรโตคอลการฉีดไมโครสำหรับตัวอ่อนที่ยังไม่แบ่งตัวและระยะการแบ่งตัวช่วงต้น และนำมาใช้ในการศึกษาการทำแผนที่ชะตากรรม[ 23 ]เพื่อตรวจสอบชะตากรรมสุดท้ายของบลาสโตเมียร์[ 24 ] [ 25 ]เทคนิคที่มีประโยชน์อื่นๆ สำหรับการศึกษาพัฒนาการช่วงต้นของตัวอ่อน ได้แก่ การลบเซลล์เดี่ยวแบบกำหนดเป้าหมายด้วยเลเซอร์อินฟราเรดและการทดลองแยกบลาสโตเมียร์[ 11 ] [ 26 ] [ 13 ] [ 27 ] [ 28 ]การลบด้วยเลเซอร์ยังถูกนำมาใช้สำหรับการลบดวงตาของตัวอ่อนในระยะพัฒนาการที่ช้ากว่า[ 15 ]การพัฒนาเทคนิคการฉีดไมโครทำให้สามารถนำโครงสร้างกรดนิวคลีอิกที่แตกต่างกันมาฉีดเข้าไปในไซโกตที่ยังไม่แบ่งตัวได้ ซึ่งรวมถึงการใช้เทคนิคการรบกวนยีน เช่นMorpholino knockdown และการกลายพันธุ์ CRISPR-Cas9 และวิธีการถ่ายภาพสิ่งมีชีวิต เช่น การฉีด mRNA [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]การพัฒนาเทคนิคแต่ละอย่างเปิดประตูสู่แนวทางการสอบถามและการทดลองใหม่ๆ และขยายจำนวนและความซับซ้อนของคำถาม ที่นักวิจัย C. teletaสามารถตรวจสอบได้อย่างละเอียด
การเกิดตัวอ่อน
เช่นเดียวกับสปีชีส์จำนวนมากในSpiralia การเกิดของตัวอ่อนของC. teleta เป็นไปตามโปรแกรมการแบ่งเซลล์แบบเกลียวที่ไม่เท่ากัน โดยที่บลาสโตเมียร์จะเกิดขึ้นตามลำดับ ขนาด และตำแหน่งที่คาดการณ์ได้ โปรแกรมการแบ่งเซลล์แบบมีแบบแผนที่ใช้ร่วมกันนี้ทำให้สามารถระบุเซลล์แต่ละเซลล์ได้ และมีระบบการตั้งชื่อเซลล์ที่เป็นมาตรฐาน นอกจากนี้ ยังสามารถฉีดสีย้อมเรืองแสงเข้าไปในเซลล์แต่ละเซลล์ และติดตามลูกหลานของเซลล์เหล่านั้นเพื่อกำหนดสายพันธุ์ของเนื้อเยื่อและโครงสร้างตัวอ่อนที่เฉพาะเจาะจง ด้วยวิธีนี้ จึงได้สร้างแผนที่ชะตากรรมที่ครอบคลุมสำหรับC. teleta [ 23 ] โดยทั่วไปแล้ว ชะตากรรมของเซลล์ระหว่าง C. teletaและ Spiralia อื่นๆมีความคล้ายคลึงกันอย่างมาก[ 32 ] [ 23 ] [ 31 ]ตัวอย่างเช่น ในC. teletaและ spiralian อื่นๆ อีกหลายชนิด เซลล์ที่ได้มาจากส่วน A, B, C และ D ของตัวอ่อนตามลำดับ จะก่อให้เกิดส่วนซ้าย ส่วนท้อง ส่วนขวา และส่วนหลังของร่างกายตัวอ่อน[ 23 ]อย่างไรก็ตาม ต้นกำเนิดของเมโซเดอร์มแตกต่างกันไปในแต่ละสปีชีส์ ในC. teletaเมโซเดอร์มถูกสร้างขึ้นจากเซลล์ที่เรียกว่า 3c และ 3d ซึ่งได้มาจากทั้งควอดแรนต์ C และ D ของเอ็มบริโอ แต่ในหนอนปล้องPlatynereis dumeriliiและในหอยหลายชนิด เมโซเดอร์มของลำตัวถูกสร้างขึ้นจากเซลล์เดียว 4d [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]
การสร้างแกนหลัง-ท้องในช่วงการพัฒนาตัวอ่อนระยะแรกได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในC. teletaเช่นกัน มีรายงานว่าไมโครเมียร์ 2d ซึ่งเป็นเซลล์ที่เกิดขึ้นเมื่อตัวอ่อนมี 16 เซลล์ มีกิจกรรมการจัดระเบียบที่ทำให้สามารถเหนี่ยวนำขั้วหลัง-ท้องภายในตัวอ่อนได้[ 13 ] การศึกษาแผนที่ชะตากรรมแสดงให้เห็นว่าเซลล์ 2d ก่อให้เกิดเอกโตเดิร์มในลำตัวและไพจิเดียมของตัวอ่อนใน C. teleta [ 24 ] ในขณะที่ลูกหลานของไมโครเมียร์ควอเต็ตแรกก่อให้เกิดโครงสร้างในหัวของตัวอ่อน เมื่อไมโครเมียร์ 2d ถูกทำลายด้วยเลเซอร์ โครงสร้างที่ได้จาก 2d รวมถึงการจัดระเบียบหลัง-ท้องในหัวจะหายไป[ 13 ]สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงความจำเป็นที่ 2d ต้องมีอยู่เพื่อเหนี่ยวนำให้เกิดการสร้างหัวที่เหมาะสมตามแกนหลัง-ท้อง เมื่อไมโครเมียร์ 2d 1และ 2d 2ซึ่งเป็นลูกหลานโดยตรงของ 2d ถูกลบออกทั้งคู่ ตัวอ่อนที่ได้จะยังคงรักษาการจัดระเบียบแบบหลัง-ท้องภายในหัวไว้[ 13 ]ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าในC. teletaไมโครเมียร์ 2d มีกิจกรรมการจัดระเบียบในการกำหนดรูปแบบแกนหลัง-ท้องของร่างกาย ยิ่งไปกว่านั้น การศึกษาการรบกวนแสดงให้เห็นว่าแกนหลัง-ท้องได้รับการกำหนดรูปแบบเป็นหลักผ่านทางเส้นทาง Activin/Nodal [ 38 ]
การฟื้นฟู
หนอนปล้องหลายชนิดมีความสามารถในการสร้างส่วนหน้า ส่วนหลัง หรือทั้งสองส่วนของร่างกาย ขึ้นใหม่ได้ [ 39 ] C. teletaสามารถสร้างส่วนหลังขึ้นใหม่ได้[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]ทั้งตัวอ่อนและตัวเต็มวัยสามารถสร้างส่วนหลังขึ้นใหม่ได้ค่อนข้างดี มีการกำหนดระบบการแบ่งระยะขึ้น โดยอธิบายลำดับเหตุการณ์การสร้างใหม่ในตัวอ่อนของC. teleta [ 43 ] ระยะแรกของการสร้างใหม่ครอบคลุม 24 ชั่วโมงแรกหลังจากการตัดหรือการบาดเจ็บ ระยะนี้มีลักษณะเด่นคือการสมานแผลและการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการเพิ่มจำนวนเซลล์ การสมานแผลเกิดขึ้นภายใน 4-6 ชั่วโมงหลังจากการตัด เนื่องจากกล้ามเนื้อวงกลมในผนังลำตัวหดตัว ทำให้เยื่อบุผิวมารวมกันเพื่อปิดแผล ในช่วงเวลานี้ รูปแบบการเพิ่มจำนวนเซลล์จะแตกต่างจากสัตว์ที่ไม่ถูกตัด ในขณะที่ยังคงสังเกตเห็นการเพิ่มจำนวนเซลล์ทั่วร่างกาย แต่มีการลดลงอย่างเห็นได้ชัดที่บริเวณแผล ในระยะที่ 2 ประมาณ 2 วันหลังการตัดอวัยวะ จะเกิด เนื้อเยื่อ ต้นกำเนิด ขนาดเล็ก ที่มีเซลล์เพิ่มจำนวนขึ้น และมีเครือข่ายของ เส้น ประสาทกระจายตัวจากเนื้อเยื่อไขสันหลังส่วนท้องเดิมเข้าไปในเนื้อเยื่อต้นกำเนิด ในระยะที่ 3 ประมาณ 3 วันหลังการตัดอวัยวะ เนื้อเยื่อต้นกำเนิดจะมีการจัดระเบียบมากขึ้น เนื่องจากเซลล์ที่เพิ่มจำนวนขึ้นจะอัดแน่นกันในเนื้อเยื่อที่เกิดขึ้นใหม่ และเส้นประสาทหลายเส้นจะรวมตัวกันเป็นเส้นประสาท ในระยะที่ 4 5 วันหลังการตัดอวัยวะ การเพิ่มจำนวนของเซลล์ยังคงดำเนินต่อไป แต่ลดลงในเนื้อเยื่อใหม่ การยื่นของเส้นประสาทเข้าไปในเนื้อเยื่อต้นกำเนิดจะมีการจัดระเบียบและเป็นแบบแผนมากขึ้น นอกจากนี้ บริเวณการเจริญเติบโตส่วนท้ายไพจิเดียมและลำไส้ส่วนท้ายจะก่อตัวขึ้นใหม่ สุดท้าย ระยะที่ 5 จะมีลักษณะเด่นคือการปรากฏและการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของส่วนใหม่ที่มีเนื้อเยื่อและปมประสาทที่ แตกต่างกัน [ 44 ] [ 45 ]กระบวนการสร้างใหม่ทั้งหมดในC. teletaตัวเต็มวัยจะเสร็จสมบูรณ์ภายในเวลาประมาณสองสัปดาห์[ 46 ]อัตราการสร้างใหม่สามารถแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพและการรับประทานอาหาร
ยีน Hoxซึ่งเป็นยีนกำหนดรูปแบบที่ควบคุมเอกลักษณ์ของส่วนต่างๆ ในระหว่างการพัฒนาในสัตว์หลายชนิด และแสดงออกในบลาสเตมาของC. teletaในระหว่างการงอกใหม่ส่วนท้าย สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงบทบาทในกระบวนการงอกใหม่ แต่รูปแบบการแสดงออกที่แน่นอนไม่ได้เชื่อมโยงอย่างชัดเจนกับการสร้างเอกลักษณ์ของส่วนต่างๆ ในเนื้อเยื่อที่เกิดขึ้นใหม่ในระหว่างการงอกใหม่[ 42 ]การเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีน Hox ในบลาสเตมาในระหว่างการงอกใหม่ส่วนท้ายบ่งชี้ถึงมอร์ฟอลแล็กซิสที่จำกัดนอกเหนือจากการงอกใหม่แบบเอพิโมร์ฟิก[ 42 ]
การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ขึ้นใหม่ ในตัวอ่อนก็ได้รับการตรวจสอบเช่นกัน ในตัวอ่อนระยะแรก เซลล์ต้นกำเนิดของเซลล์สืบพันธุ์ (เซลล์ 3D) ถูกกำจัดโดยใช้เลเซอร์อินฟราเรด ตัวอ่อนที่คัดกรอง 13% แสดงให้เห็นว่ามีเซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพหลายอย่าง (MPCs) ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ขึ้นใหม่ นอกจากนี้ ลูกหนอนวัยอ่อนทั้งหมดที่มีอายุสองสัปดาห์หลังการเปลี่ยนแปลงรูปร่างมี MPCs สุดท้าย หนอนตัวเต็มวัยเกือบทั้งหมดที่เลี้ยงจากตัวอ่อนที่ได้รับการรักษามีระบบสืบพันธุ์ที่ทำงานได้และผลิตลูกหลานที่พัฒนาเป็นตัวอ่อนที่ว่ายน้ำได้[ 28 ]
พิษวิทยา
Capitella teletaเป็นสายพันธุ์บ่งชี้สำหรับสภาพแวดล้อมที่ปนเปื้อนด้วยมลพิษอินทรีย์C. teletaมีความสามารถในการตั้งรกรากในแหล่งที่อยู่อาศัยเหล่านี้ได้อย่างรวดเร็วด้วยอัตราการเจริญเติบโตสูง[ 4 ] [ 47 ]ลักษณะเหล่านี้ทำให้มีการนำไปใช้ในการศึกษาพิษวิทยาต่างๆ การตอบสนองในระดับประชากรและ/หรือระดับบุคคลต่อการสัมผัสสารมลพิษได้รับการตรวจสอบในสารพิษต่างๆ เช่น มัสก์สังเคราะห์[ 48 ]อะเซทิลเซดรีน[ 49 ] ฟลูออแรนทีน[ 50 ]เบนโซ[a]ไพรีน[ 51 ]ฟลูออกเซทีน[ 52 ]แคดเมียม[ 53 ]อนุภาคนาโนออกไซด์ทองแดง[ 54 ] และอนุภาคนาโนเงิน[ 52 ]เมื่อเร็วๆ นี้ ได้มีการตรวจสอบผลกระทบของตะกอนที่เติมฟลูออแรนทีนต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ และระบุกลุ่มแบคทีเรียหลายกลุ่ม ซึ่งกลุ่มเหล่านี้อาจมีบทบาทในการเผาผลาญฟลูออแรนทีน[ 55 ]
จีโนม
จีโนมของCapitella teletaได้รับการจัดลำดับร่วมกับหอยฝาเดียวLottia giganteanและปลิงน้ำจืดHelobdella robustaโดยสถาบันจีโนมร่วมในปี 2013 [ 2 ] [ 3 ]นี่เป็นความพยายามครั้งแรกในการจัดลำดับโพลีคีตในทะเล และการจัดลำดับและการศึกษา จีโนมส ไปราเลียน ทั้งสามนี้ ได้ให้มุมมองที่สำคัญเกี่ยวกับ กระบวนการวิวัฒนาการของ ไบลาเทเรียน ในยุคแรก นอกจากนี้ งานนี้ยังแสดงให้เห็นถึงการสนับสนุนอย่างแข็งแกร่งสำหรับการจัด กลุ่ม โมโนฟิเลติกของLophotrochozoa
นักวิจัยพบว่าเมื่อเปรียบเทียบกับจีโนมของสัตว์ชนิดอื่น สิ่งมีชีวิตทั้งสามชนิดมีโครงสร้างจีโนม โครงสร้างยีน และเนื้อหาการทำงานที่สัมพันธ์กับจีโนมของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังกลุ่มดิวเทอโรส โต ม มากกว่าจีโนมของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังกลุ่ม โปรโตสโตมด้วยกันC. teletaมี จีโนม ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ อย่างสูง และวิวัฒนาการอย่างช้าๆ เมื่อเทียบกับเมตาโซแอนอื่น ๆ [ 3 ] [ 56 ]
การวิเคราะห์ คาริโอไทป์ เผยให้เห็นว่า C. teleta มี โครโมโซม 10 คู่[ 57 ]
มีการสร้างชุดประกอบจีโนมระดับโครโมโซมใหม่ของ Capitella teleta โดยใช้การจัดลำดับแบบอ่านยาวและอ่านสั้นร่วมกับการจับภาพโครงสร้างโครมาติน Hi-C [ 58 ]ชุดประกอบนี้ตรงกับขนาดจีโนมที่คาดไว้ของสายพันธุ์ (~243.6 Mb) และมีชุดยีนอนุรักษ์ที่สมบูรณ์มาก การวิเคราะห์เผยให้เห็นการจัดเรียงใหม่ที่กว้างขวางทั้งในจีโนมนิวเคลียร์และไมโทคอนเดรีย ซึ่งบ่งชี้ว่าองค์ประกอบของตระกูลยีนและวิวัฒนาการของโครโมโซมส่วนใหญ่เป็นอิสระต่อกัน จีโนมอ้างอิงที่ได้รับการปรับปรุงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการวิเคราะห์ชุดข้อมูลทรานสคริปโตมิกและเอพิเจโนมิก ทำให้สามารถค้นพบเครื่องหมายยีนเฉพาะประเภทเซลล์ใหม่ได้ นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาเบราว์เซอร์จีโนมที่เข้าถึงได้โดยสาธารณะ ซึ่งให้ทรัพยากรจีโนมที่อัปเดตสำหรับการวิจัยในชีววิทยาวิวัฒนาการ จีโนมิกส์ และชีววิทยาการพัฒนา
ลิงก์ภายนอก
- พอร์ทัลโครงการจีโนม Capitellaที่ NHGRI
- เว็บไซต์ของอาจารย์ Elaine Seaverที่ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ทางทะเล Whitney แห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดา
- ช่อง YouTube ของCapitella Research in the Seaver Laboratory
- หน้าข้อมูลจีโนมของCapitella teletaที่ JGI