IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Асцидия (Ciona intestinalis)- вид оболочников рода Ciona класса асцидий, имеется мягкая оболочка. Благодаря описаниям Карла Линнея, этот вид является модельным объектом хордовых организмов. Асцидии встречаются во всех морях и океанах, заселяют преимущественно каменистые участки морского дна, обильны на глубинах до 500 м, в тропиках их видовой состав наиболее разнообразный. Каковы же особенности этого модельного объекта?

Тело Ciona intestinalis мешкообразное и покрыто оболочкой, что является продуктом секреции эпидермальных клеток организма. Поэтому тело крепится за счёт пермананетной основы, находящейся на задней части тела. На противоположной части тела располагаются два отверстия: оральные и атриальный сифоны. Вода поступает в организм через оральный (ротовой) сифон и выходит через атриальный (клоакальный) сифон. Кроме полового размножения, у асцидии широко распространено и бесполое размножение. Развившаяся из оплодотворенного яйца, осевшая на дно и прошедшая метаморфоз, асцидия растет; затем в нижней части ее тела образуется вырост - почкородный столон (иногда их бывает несколько), в который врастают отростки всех внутренних органов.

Основной пищей для асцидий, кроме животных и растительных отходов, которые они извлекают из водяной взвеси, является планктон. Тело животных покрыто оболочкой (мантией), которая имеет кожистую или хрящевую консистенцию. Этой мантией асцидии и соприкасаются с различными поверхностями, поэтому питаются они пелагической пищей, ведь нужно много корма из мелких твердых частиц, необходимы также добавки колоний бактерий.

Содержание в лабораторных условиях требует определенного подхода: в природе, добывая себе пищу, они фильтруют тысячи литров воды в день; в неволе им обычно не хватает бактерий или микропланктона, чтобы выжить, поэтому требуется тщательный уход, так как большинство асцидий умирают от неправильного питания, в частности, из-за нехватки планктонной пищи. Не стоит забывать и о том, что им требуется активная фильтрация и плотный грунт в аквариуме.

С конца XIX столетия, когда экспериментально был показан характер раннего развития асцидий, они становятся объектом эмбриологических исследований. Этому также способствует легкость получения эмбрионального материала, ведь асцидии могут накапливать высокие уровни ванадия, и удобны для морфологической и экспериментальной работы, поскольку их зародыши и личинки отличаются сравнительно небольшим числом клеток, что позволяет прослеживать судьбу практически любого бластомера. В наши дни обнаружилось, что у асцидий сравнительно небольшой геном, а это существенно облегчает процедуру выделения ванадия из клеток, контролирующих процессы развития, что и доказал в 2002 году Джон Уирфрид. Актуальность исследования на данном объекте важна тем, что в воде ванадий в местах, где они обитают, так и не был найден, но нахождение этого минерального ресурса у самих асцидий вида Cionaintestinalis очень важно для промышленного хозяйства, поэтому не оставило равнодушным ученых со всего мира, особенно из Японии, где они выращивали асцидий на плантациях и добывали из них ванадий.

Ученые завершили секвенирование генома асцидии Ciona intestinalis. Это очень важно для того, чтобы понять, каким образом происходит развитие животных и чем отличается развитие позвоночных животных от беспозвоночных. Поиск в базе данных с программой BLAST показал, что было выявлено пять групп кДНК, кодирующих ванадий-подобные белки. Каждая группа кДНК разделяет идентичную нуклеотидную последовательность, затем эта последовательность каждой группы кодируется в независимый ванадий-подобный белок. Путем сравнения данных кДНК и последовательности генома Cionaintestinalis, было обнаружено, что эти пять групп кДНК были закодированы пятью независимыми генами, и не было никаких других ванадий - подобных генов, что приблизило ученых к разгадке того, откуда же берутся ванадиевые вещества из клеток асцидий.

У асцидий в клетках крови был обнаружен как ванадий, так и не ванадий. Проведено было несколько исследований, с использованием микроаналитических методов для определения вещества ванадия в клеткахCionaintestinalis. Эти исследования были проведены со сканирующего электронного микроскопа (SEM). Наличие ванадия в плазме крови асцидии было обнаружено во время поглощения пищи. Как говорилось ранее, в Японии таких асцидий разводят на подводных плантациях, затем их собирают и сжигают, получая золу, в которой ванадий содержится в более высокой концентрации, чем в руде некоторых месторождений. Не стоит забывать о важности этого элемента: он оказывает профилактическое воздействие против раковых образований, что в скором времени поможет ученым и врачам решить проблему с этими заболеваниями, ведь одной из самых значительных проблем в лечении болезней, является нехватка моделей для исследования, что выявляет актуальность работы.

Список использованной литературы:

1. Bielig H J., Jost E., Pfleger K., Rummel W and Seifen E (1961a) Aufname und Verteilung von Vanadin bei der Tunicate Phallusia mamillata (Cuvier) Hoppe-Seyler’s Z Physiol Chem 325, 122-131.

1. Satoh, Nori (2003) «The ascidian tadpole larva: comparative molecular development and genomics.». Nature Reviews Genetics 4: 285–295.

1. Dehal, P; Satou Y, Campbell RK et al. «The draft genome of Ciona intestinalis: insights into chordate and vertebrate origins.». Science 298: 2157–2166.

Код для цитирования: Скопировать