ИСТИНА

Представители типа Porifera занимают уникальное филогенетическое положение для исследования эволюции интеграции тканей многоклеточных животных. Губки широко известны своими способностями к регенерации. Особым случаем регенерации губок является реагрегация - способность отдельных клеток в суспензии образовать клеточные агрегаты и восстанавливать характерную для взрослой губки организацию. Реагрегация представляется перспективной моделью для изучения интеграции тканей губок в динамике, поскольку позволяет наблюдать реогранизацию системы межклеточных контактов, изменение полярности клеток, их активное репрограммирование и миграцию. При этом данный процесс остается слабо описанным на молекулярном уровне. Для губок показано наличие многих сигнальных каскадов, регулирующих морфогенетические процессы у высших животных: например, Wnt, TGF-beta и Hippo; однако, их функциональная роль слабо изучена. Анализ дифференциальной экспрессии генов в процессе реагрегации позволяет сократить этот разрыв и предоставить обширные данные функциональной роли морфогенетических каскадов в регуляции строения, судьбы и поведения клеток губок. Целью данного исследования стал анализ связи морфологических перестроек и дифференциальной экспрессии генов в процессе реагрегации губки Halisarca dujardinii (Demospongiae). В ходе исследования мы: 1) сделали общее описание морфологических изменений в ходе реагрегации с помощью электронной и световой микроскопии; 2) провели функциональную аннотацию транскриптома; 3) проследили участие ключевых сигнальных каскадов в регуляции полярности, миграции, пролиферации клеток на данных секвенирования мРНК; 4) выявили кластеры коэкспрессии генов и описали их в рамках изменения профилей экспрессии и функциональной нагрузки; 5) описали характер экспрессии ряда генов-маркеров стволовых клеток, эпителиально-мезенхимального перехода, клеточной полярности. На ранних стадиях реагрегации происходит активное репрограммирование клеток, сопровождающееся активацией программ поддержания стволовых клеток, экспрессией компонентов Wnt-, MAPK- и Hippo-сигнальных каскадов, положительной регуляцией элементов актинового цитоскелета и клеточной полярности, а также программ миграции и подвижности клеток. При этом, связанные с клеточным циклом гены демонстрируют низкую экспрессию вплоть до полного восстановления губок. Заметное изменение в характере экспрессии ряда генов сигнальных каскадов (в частности, Notch- и TGF-beta путей) наблюдается на стадии эпителизации агрегатов. Работа поддержана грантом РНФ 23-74-10005.