科学者を回避し続けている地球上の生命の始まりについての多くのパズルがあります。それらの1つは、人生がどのようにジャンプしたかについてのかなり基本的な質問でした 単細胞生物 に 多細胞 今日私たちがよく知っている驚異。研究者 ラトクリフは で ミネソタ大学 そのプロセスがどのように発生したのかを調べたかったのですが、結局のところそれほど大きな飛躍ではなかったのではないかと気づきました。
使用する Saccharomyces cerevisiae 、 としても知られている 醸造用酵母 （またはさらに深く、パンとビールを機能させるもの）、ラトクリフはかなり単純な実験を設計しました。単細胞真菌である酵母は、カビのような多細胞コロニーを形成する可能性があります。彼の実験では、ラトクリフは酵母細胞を栄養価の高い培地に入れて増殖させました。次に、成長中の酵母で満たされた試験管を 遠心。
遠心分離機の回転作用により酵母が分離し、下部に重い多細胞クラスターがあり、上部に軽い単一細胞があります。ラトクリフのチームは単細胞酵母をすくい取り、多細胞コロニーを新鮮な増殖培地に移し、このプロセスを繰り返しました。これは60日間続き、その短い時間の間に、ラトクリフは劇的な変化を見ました。
小さなコロニーや単一細胞の代わりに、酵母は大きく複雑なグループを形成し始めました。何百もの細胞のこれらのモザイクも、単にランダムではありませんでした。それらは、分裂した後も付着したままの遺伝的に関連した細胞のクラスターでした。さらにエキサイティングなことに、ラトクリフは、クラスターが臨界サイズに達すると、細胞が死滅し始め、クラスターが崩壊することを観察しました。
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失敗ではなく、この細胞死のプロセス—と呼ばれる アポトーシス —コロニーを小さな断片に分割し、成長を続けました。事実上、コロニーの崩壊は、繁殖の形のように、新しいコロニーを育てました。ザ・ 国立科学財団 このプロセスは重要な観察であるとラトクリフは述べています。
クラスターだけでは多細胞ではない、とラトクリフは言います。しかし、クラスター内の細胞が協力し、公益のために犠牲を払い、変化に適応するとき、それは多細胞性への進化的移行です。
ラトクリフの驚くほど簡単な実験は、多細胞性を達成するプロセスが以前に考えられていたよりもはるかに簡単であることを示唆しているかもしれません。しかし、彼の作品は実用化も可能です。彼は多細胞酵母の記録を使用して、単一細胞を協調的に多細胞にするためにどのような適応が原因であるかを調査することを計画しています。この行動を可能にする遺伝子を特定することは、例えば、癌をよりよく理解するために使用することができます。
将来の研究はさておき、ラトクリフと彼のチームはすでに驚くべき結果を達成しています。彼らの仕事は、この惑星のすべての生命の歴史における重要なターニングポイントに光を当てました。
（（ 国立科学財団 経由 今日の宇宙 、画像クレジットウィルラトクリフとマイクトラビサノ）
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