单个基因使刺细胞失去刺

　　根据一项新的研究，当科学家们使一种海葵的一个调节基因失效时，一个用于狩猎和自卫的刺细胞就会发射一根有毒的微型鱼叉，转而发射一根缠绕猎物的粘性线。

　　

根据一项新的研究，当科学家们在一种海葵中禁用了一个单一的调节基因时，一个用于狩猎和自卫的刺细胞会发射一个有毒的微型鱼叉，转而发射一根缠绕猎物的粘性线。

这项研究是在海葵线虫vectensis上进行的，它展示了一种名为NvSox2的基因是如何使穿孔细胞(称为刺线细胞)转变为粘性诱捕细胞(称为螺旋体细胞)的。这一发现表明，由于NvSox2基因的发展，线形细胞可能是从螺旋体细胞进化而来的。

“这个基因控制着两种不同细胞命运之间的切换;它控制着一整套特征，这些特征赋予了这个细胞完全不同的身份，”康奈尔大学生态学和进化生物学助理教授Leslie Babonis说。他的文章发表《Nature Communications》。

“刺细胞”存在于所有刺胞动物中，包括海葵、珊瑚、水螅和水母。它们在论文中作为模型细胞，因为它们有几十种细胞类型，具有不同的形状和功能，使研究人员能够探索基本的进化问题，即单一细胞类型如何以许多不同的形式变得极其多样化。

这些发现强调了这样一个事实:一种功能的灵活性是构建在维氏线虫刺细胞的遗传结构中。例如，如果一小群维氏线虫要迁移到一个新的环境中，在这个环境中，粘性的线被证明比刺人的鱼叉细胞更有优势，那么只需要一个基因的小突变就能完成转换。

Babonis说:“能够在不同的细胞类型之间‘选择’，使动物有很大的灵活性来入侵新的栖息地并进化出新的特征。”

在未来的工作中，Babonis和同事们计划通过在其他刺胞动物物种(包括一种密切相关的珊瑚物种)中寻找同样的单基因控制两种细胞命运，来研究这一现象的广度。该项目的一个长期目标是反向研究，以确定制造仍能发射弹丸的刺细胞所需的最小基因集。从那里开始，他们将尝试各种变化。

“我们能制造出一种以前从未进化过的刺细胞吗?”Babonis说。例如，她说，一个微小的细胞可以发射一个小的皮下注射针，可能有很有价值的医疗应用。