Клетки — это строительные блоки жизни, присутствующие в каждом живом организме. Но насколько, по вашему мнению, ваши клетки похожи на мышь, рыбу или червя?
Сравнение типов клеток у разных видов живых существ может помочь биологам понять, как возникли типы клеток и как они адаптировались к функциональным потребностям различных форм жизни. В последние годы это вызывает все больший интерес у биологов-эволюционистов, поскольку новая технология теперь позволяет секвенировать и идентифицировать все клетки целого организма.
Недавно ученые смогли разработать алгоритм, который смог бы связать похожие типы клеток на разных эволюционных расстояниях. Их метод, подробно описанный в статье, опубликованной в eLife, предназначен для сравнения типов клеток у разных видов. Для своего исследования команда использовала семь видов для сравнения 21 различных пар и смогла определить типы клеток, присутствующие во всех видах, а также их сходства и различия.
Как это работает? Допустим, вы захотите сравнить губку с человеком. На самом деле неясно, какой ген губки соответствует какому гену человека, потому что по мере развития организмов гены дублируются, они изменяются, они снова дублируются. Итак, теперь у вас есть один ген в губке, который может быть связан со многими генами человека.
Вместо того, чтобы пытаться найти однозначное соответствие генов, как в предыдущих методах сопоставления данных, метод картирования исследователей сопоставляет один ген в губке со всеми потенциально соответствующими генами человека. Затем алгоритм переходит к выяснению того, какой из них правильный. Авторы работы говорят, что попытки найти только пары генов один к одному ограничивали ученых, которые в прошлом пытались картировать типы клеток.
Используя свой подход к картированию, команда обнаружила ряд консервативных генов и семейств типов клеток у разных видов. Составленная в результате карта клеток также свидетельствуют о сильной сохранности характеристик нейронов и мышечных клеток от очень простых животных, таких как губки, до более сложных млекопитающих, таких как мыши и люди.
Теперь, когда команда создала инструмент для сравнения клеток, исследователи могут продолжить сбор данных о самых разных видах для анализа. По мере сбора и сравнения большего количества наборов данных по большему количеству видов биологи смогут проследить тенденцию изменения типов клеток в разных организмах, а способность распознавать новые типы клеток улучшится.
