Strongylocentrotus purpuratus - Strongylocentrotus purpuratus - Wikipedia

Nesmí být zaměňována s Atlantský fialový mořský ježek.

Strongylocentrotus purpuratus
Strongylocentrotus purpuratus 1.jpg
Vědecká klasifikace
Království:
Animalia
Kmen:
Ostnokožci
Třída:
Echinoidea
Podtřída:
Euechinoidea
Superřádek:
Echinacea (zvíře)
Objednat:
Echinoida
Rodina:
Strongylocentrotidae
Rod:
Strongylocentrotus
Druh:
S. purpuratus
Binomické jméno
Strongylocentrotus purpuratus
(Stimpson, 1857)
Rozsah Strongylocentrotus purpuratus.png
Orální povrch Strongylocentrotus purpuratus ukazující zuby Aristotelovy lucerny, trny a patky.
Strongylocentrotus purpuratus

The fialový mořský ježek, Strongylocentrotus purpuratus, žije podél východního okraje Tichý oceán sahající od Ensenada, Mexiko, do Britská Kolumbie, Kanada.[1] Tento mořský ježek Tento druh má tmavě fialovou barvu a žije v nižších přílivových a příbřežních přílivových komunitách. Jeho vejce jsou oranžová, když se vylučují ve vodě.[2] Leden, únor a březen fungují jako typické aktivní reprodukční měsíce pro tento druh. Sexuální dospělosti je dosaženo kolem dvou let.[3]

Normálně dorůstá do průměru asi 10 cm (4 palce) a může se dožít až 70 let.[4]

Role v biomedicínském výzkumu

Zatímco embryonální vývoj je stále hlavní součástí využití mořského ježka, stále častěji se objevují studie o postavení ježka jako evolučního zázraku. Ortology k lidským chorobám vedly vědce ke zkoumání potenciálních terapeutických použití sekvencí nalezených v Strongylocentrotus purpuratus. Například v roce 2012 vědci z University of St Andrews začal vyšetřovat virovou oblast "2A" v S. purpuratus genom[5][6] což může být užitečné pro Alzheimerova choroba a výzkum rakoviny. Studie identifikovala sekvenci, která může vrátit buňky do stavu podobného „kmenovým buňkám“, což umožňuje lepší možnosti léčby.[5] Tento druh byl také kandidátem na studie dlouhověkosti, zejména kvůli jeho schopnosti regenerovat poškozenou nebo stárnoucí tkáň. Další studie porovnávající „mladé“ vs. „staré“ naznačuje, že iu druhů s různou délkou života byl u starších jedinců potvrzen „regenerační potenciál“, protože ve srovnání s mladšími neutrpěly žádné významné nevýhody.[7]

Genom

Genom purpurového mořského ježka byl v roce 2006 kompletně sekvenován a anotován týmy vědců z více než 70 institucí včetně Kerckhoff Marine Laboratory na Kalifornský technologický institut stejně jako Centrum pro sekvenování lidského genomu na Baylor College of Medicine.[8] Nová vylepšená verze fialového mořského ježka, Strongylocentrotus purpuratus v5.0 je nyní k dispozici na Echinobase. S. purpuratus je jedním z několika biomedicínských výzkumných modelových organismů v buněčné a vývojové biologii.[9] Mořský ježek je první zvíře se sekvenovaným genomem, který (1) je volně žijící, pohyblivý mořský živočich bezobratlý; (2) má dvoustranně organizované embryo, ale radiální tělesný plán pro dospělé; (3) má endoskelet a vodní cévní systém nalezen pouze v ostnokožci; a (4) má nonadaptive imunitní systém který je jedinečný enormní složitostí svého repertoáru receptorů.[10]

Odhaduje se, že genom mořského ježka kóduje asi 23 500 genů. The S. purpuratus má 353 proteinových kináz, které obsahují členy 97% podrodin lidských kináz.[11] Mnoho z těchto genů bylo dříve považováno za inovaci obratlovců nebo byly známy pouze ze skupin mimo EU deuterostomy. Tým sledující druh dospěl k závěru, že některé geny nejsou obratlovců specifické, jak se dříve myslelo, zatímco jiné geny se stále nacházely v ježkovi, ale ne v chordátu.

Genom je z velké části nepotřebný, takže je velmi srovnatelný s obratlovci, ale bez složitosti. Například bylo zjištěno, že chybí 200 až 700 chemosenzorických genů introny, rys typický pro obratlovce.[11] Genóm mořského ježka tedy poskytuje srovnání s naším a s ostatními deuterostomy, větší skupina, do které oba ostnokožci a lidé patří.[10] Mořští ježci jsou také nejbližší žijící příbuzní s strunatci.[11] Při nejpřísnějším opatření sdílejí purpurový mořský ježek a lidé 7700 genů.[12] Mnoho z těchto genů se podílí na snímání prostředí,[13] skutečnost překvapivá pro zvíře bez struktury hlavy.

Mořský ježek má také chemickou látku ‚obranný ' který reaguje, když je snímán stres, aby eliminoval potenciálně toxické chemikálie.[11] S. purpuratuses„Imunitní systém obsahuje vrozené receptory patogenů Mýtné receptory a geny, které kódují LRR . Byly identifikovány geny pro Biomineralizace které nebyly protějšky typické odrůdy lidských obratlovců SCCP a zakódovat pro transmembránový bílkoviny jako P16. Mnoho ortology existují pro geny spojené s lidskými chorobami, jako jsou Navinout (z Norman-Robertsův syndrom lissencephaly ) a mnoho cytoskeletálních proteinů Síť Usherova syndromu jako usherin a VLGR1.[11]

Ekologie a ekonomie

Fialový mořský ježek, spolu s mořské vydry a abalony, je významným členem řasa les společenství.[14] Mořští ježci byli používáni k jídlu domorodé národy Kalifornie, který jedl žlutou vaječnou hmotu syrovou.[15][16] Fialový mořský ježek také hraje klíčovou roli při mizení řasových lesů, ke kterému v současné době dochází v důsledku změny klimatu.[17]

V Kalifornii je vrcholná sezóna růstu pohlavních žláz (a tedy vrchol poživatelnosti) září - říjen. [18] Na začátku sezóny pohlavní žlázy stále rostou a výnos bude menší. Od listopadu se vyvíjejí pohlavní žlázy, avšak stres při sklizni může vyvolat tření a snížit kvalitu.

Zblízka Strongylocentrotus purpuratus jasně ukazující trubkové nohy.

Viz také

Reference

  1. ^ Ricketts EF, Calvin J. Between Pacific Tides. 3. rev. Vyd. 1962 J.W. Hedgpeth. XII 516. Stanford University Press, Stanford, CA. 1939
  2. ^ „Výzkum mořských ježků | ASU - Zeptejte se biologa“. askabiologist.asu.edu. 2010-04-16. Citováno 2016-12-05.
  3. ^ "Strongylocentrotus purpuratus". Web pro rozmanitost zvířat. Citováno 2016-12-05.
  4. ^ T.A. Ebert, J. R. Southon, 2003. Ryby. Býk. 101, 915
  5. ^ A b „Mořští ježci by mohli obsahovat genetický klíč k léčbě některých nemocí“. Citováno 2016-12-05.
  6. ^ Ryan, Dr. Martin. "M. Ryan". www.st-andrews.ac.uk. Archivovány od originál dne 30. 12. 2016. Citováno 2016-12-12.
  7. ^ Bodnar, Andrea G .; Coffman, James A. (2016-08-01). „Udržování regenerace somatické tkáně s věkem u druhů mořských ježků s krátkým a dlouhým životem“. Stárnoucí buňka. 15 (4): 778–787. doi:10.1111 / acel.12487. ISSN  1474-9726. PMC  4933669. PMID  27095483.
  8. ^ „Kalifornský purpurový genom mořských ježků sekvenovaný mezinárodním týmem | Caltech“. Kalifornský technologický institut. Citováno 2016-12-05.
  9. ^ „Bílá kniha SU“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 03.03.2016. Citováno 2009-10-31.
  10. ^ A b Sodergren, E .; Sodergren, G. M .; Weinstock, E. H .; Davidson, R. A .; Cameron, R. A .; Gibbs, R. C .; Angerer, L. M .; Angerer, M. I .; Arnone, D. R .; Burgess, R. D .; Burke, J. A .; Coffman, M .; Dean, M. R.; Elphick, C. A .; Ettensohn, K. R .; Foltz, A .; Hamdoun, R. O .; Hynes, W. H .; Klein, W .; Marzluff, D. R .; McClay, R.L .; Morris, A .; Mushegian, J. P .; Rast, L. C .; Smith, M. C .; Thorndyke, V. D .; Vacquier, G. M .; Wessel, G .; Wray, L .; et al. (2006). „Genom mořského ježka Strongylocentrotus purpuratus“. Věda. 314 (5801): 941–952. Bibcode:2006Sci ... 314..941S. doi:10.1126 / science.1133609. PMC  3159423. PMID  17095691.
  11. ^ A b C d E Sodergren, E; Weinstock, GM; Davidson, EH; et al. (2006-11-10). „Genom mořského ježka Strongylocentrotus purpuratus“. Věda. 314 (5801): 941–952. Bibcode:2006Sci ... 314..941S. doi:10.1126 / science.1133609. ISSN  0036-8075. PMC  3159423. PMID  17095691.
  12. ^ Materna, S.C., K. Berney a R.A. Cameron. 2006a. S. purpuratus genom: komparativní perspektiva " Dev. Biol. 300: 485-495.
  13. ^ Burke, R.D .; Angerer, L.M .; Elphick, M.R .; Humphrey, G.W .; Yaguchi, S .; Kiyama, T .; Liang, S .; Mu, X .; Agca, C .; Klein, W.H .; Brandhorst, B.P .; Rowe, M .; Wilson, K .; Churcher, A.M .; Taylor, J.S .; Chen, N .; Murray, G .; Wang, D .; Mellott, D .; Olinski, R .; Hallböök, F .; Thorndyke, M.C. (2006). „Genomický pohled na nervový systém mořského ježka“. Dev. Biol. 300 (1): 434–460. doi:10.1016 / j.ydbio.2006.08.007. PMC  1950334. PMID  16965768.
  14. ^ Pearse, J. S. (2006). „Ekologická role fialových mořských ježků“. Věda. 314 (5801): 940–941. Bibcode:2006Sci ... 314..940P. doi:10.1126 / science.1131888. PMID  17095690.
  15. ^ D. Sweetnam a kol., Kalifornie, Coop. Oceánské ryby. Investovat. Rep. 46: 10 (2005).
  16. ^ Heizer, Robert Fleming; Elsasser, Albert B. (01.01.1980). Přírodní svět kalifornských indiánů. University of California Press. ISBN  9780520038967.
  17. ^ Provost, Euan J .; Kelaher, Brendan P. (2017). „Klimatické rozdíly mezi ekologickými interakcemi ohrožují perzistenci řas“. Globální biologie změn. 23 (1): 353–361. Bibcode:2017GCBio..23..353P. doi:10.1111 / gcb.13414. PMID  27392308.
  18. ^ „Purple Sea Urchin | California Sea Grant“. caseagrant.ucsd.edu. Citováno 2020-12-14.

externí odkazy