A tengeri sünök kétségtelen, hogy messze nem a legfontosabb és legnépszerűbb állatok (tengerparton ejtőzők szimpátiaindexén valahol egy homokba fúródott üvegcserép és egy különösen éles kődarab között helyezkednek el), de megvan a maguk helye mind a tengerek ökoszisztémáiban, mind a laboratóriumok asztalain. Előbbiekben algával táplákozó primer konzumensek, amelyeket a tápláléklánc felsőbb szintjeinek képviselői fogyasztanak (szicíliai ismerőseim esküsznek a tengeri sün pastára), utóbbiakon pedig fontos fejlődésbiológiai modell-szervezetek.
Bár első pillantásra úgy tűnhet, hogy több közünk van egy ecetmuslicához, mint egy agresszív tüskékkel ékesített gömbhöz (előbbieknek legalább van feje, lába, eleje, hátulja, jobb és baloldala), de a látszat néha csal. Mind a genetikai anyagunk, mind korai embrionális fejlődésünk egyértelműen arról árulkodik, hogy közelebbi rokonaink tüskésbőrűek (Echinodermata), mint a rovarok, férgek vagy éppen a puhatestűek. Ugyanis mind mi gerincesek, mind közel(ebb)i rokonaink az fél-, elő- és fejgerinchúrosok egy nagy fejlődéstani csoportba tartozunk a tengeri sünökkel és csillagokkal: az Újszájúak (Deuterostomia) közé. (A csoport onnan kapta a nevét, hogy az embrionális fejlődés kezdeti szakaszában kialakuló ősbélüreg (archenteron) eredeti nyílása végbélnyílássá alakul, és a test másik oldalán alakul ki a szájnyílás.) Ez persze azt is jelenti egyben, hogy a külső körkörös szimmetria ellenére, a különleges anatómiájú kis tengeri sünök alapvetően kétoldali szimmetriájúak. Ez utóbbi még evidens a lárvákban és csak később vesztik el.
A tengeri sünök kétségtelen, hogy messze nem a legfontosabb és legnépszerűbb állatok (tengerparton ejtőzők szimpátiaindexén valahol egy homokba fúródott üvegcserép és egy különösen éles kődarab között helyezkednek el), de megvan a maguk helye mind a tengerek ökoszisztémáiban, mind a laboratóriumok asztalain. Előbbiekben algával táplákozó primer konzumensek, amelyeket a tápláléklánc felsőbb szintjeinek képviselői fogyasztanak (szicíliai ismerőseim esküsznek a tengeri sün pastára), utóbbiakon pedig fontos fejlődésbiológiai modell-szervezetek.
Bár első pillantásra úgy tűnhet, hogy több közünk van egy ecetmuslicához, mint egy agresszív tüskékkel ékesített gömbhöz (előbbieknek legalább van feje, lába, eleje, hátulja, jobb és baloldala), de a látszat néha csal. Mind a genetikai anyagunk, mind korai embrionális fejlődésünk egyértelműen arról árulkodik, hogy közelebbi rokonaink tüskésbőrűek (Echinodermata), mint a rovarok, férgek vagy éppen a puhatestűek. Ugyanis mind mi gerincesek, mind közel(ebb)i rokonaink az fél-, elő- és fejgerinchúrosok egy nagy fejlődéstani csoportba tartozunk a tengeri sünökkel és csillagokkal: az Újszájúak (Deuterostomia) közé. (A csoport onnan kapta a nevét, hogy az embrionális fejlődés kezdeti szakaszában kialakuló ősbélüreg (archenteron) eredeti nyílása végbélnyílássá alakul, és a test másik oldalán alakul ki a szájnyílás.) Ez persze azt is jelenti egyben, hogy a külső körkörös szimmetria ellenére, a különleges anatómiájú kis tengeri sünök alapvetően kétoldali szimmetriájúak. Ez utóbbi még evidens a lárvákban és csak később vesztik el.
A tengeri sünök minetgy bő 150 éve kedvelt állatai a fejlődésbiológusoknak is, részint mert könnyen gyűjthetők (nem fut/repül/ugrik el a kísérleti alany), másrészt, mert az embrió viszonylag nagy és áttetsző sejtjeit könnyű manipulálni. Az sem elhanyagolható, hogy masszív mennyiségű ivarsejtet termelnek (ezek kibocsájtását a laborban egy kis KCl szurival lehet ösztökélni), amelyek összeolvadása a testükön kívül, a tengervízben történik.
És a 150 év kíváncsiskodásának meg is lett az eredménye: ezek az obskurus kis lények szolgáltatták az első információkat a DNS összecsomagolásában jeleskedő hiszton fehérjékről, illetve az ő korai szövet-differenciálódásuk genetikai hálózata a legjobban föltérképezett. A fentiek miatt a Strongylocentrotus purpuratus is kiérdemelte a saját genom-preojectjét, amelynek most értek a végére és az eredményeket a Science közölte. Ezek pedig tömören összefoglalva a következők:
- A genomjuk mérete kb 814 millió bázispár, azaz kvázi negyede az emberi genoménak. De ez a DNS mennyiség 23000 gént kódol, ami már igencsak összemérhető az emberi gének számával; a genom méretek különbsége ui. leginkább a rövidebb intronoknak köszönhető.
- Megtalálhatjuk a más többsejtűekben is előforduló összes fontosabb fehérje családot. Ami érdekes (de inkább várt, mint váratlan), hogy ezeken belül néhány olyan alcsaládot is lelünk, amelyeknek nem ismert gerinchúros homológja (de pl. ízeltlábú igen) – ilyen a Wnt családba tartozó WntA. Ettől függetlenül, azonban a genom egésze sokkal közelebb áll a gerincesek genomjához, mint a Drosophila, vagy C. elegans genomokhoz. (A WntA-hoz hasonló ínyencségek csak mégtöbb súlyt adnak a közös eredet gondolatának.)
- Megdöbbentően fejlett természetes immunitásuk van. Bár ez utóbbi csak általános patogén mintázatok felismerésére képes (éppen ezért kevésbé szofisztikált és rugalmas, mint a B- és T-sejtekhez köthető adaptív immunitás, ami gyorsan megtanul felismerni új kórokozókat), de az ilyen típusú receptoraik száma nagyságrendileg több mint ami bennünk található, így valszleg lesz egy-két hasznos trükk, amit elleshetünk tőlük etéren.
- Bár nincsenek se szemeik, se füleik, számos olyan gén előfordul bennük, ami a gerincesekben ezen érzékszervek fejlődéséhez ill. működéséhez kell. Ilyen a szemkialakulás szempontjából elengedhetetlen pax6 gén, vagy a fényérzékelést végző opszinok. Hogy mi a pontos szerepük a tengeri sünben, az még nem tudott, de izgalmas dolgokat árulhatnak el az érzékszervek evolúciójáról.
- Számos különleges (és specifikus) génjük van, amelyek a kálcium-karbonát alapú vázuk kialakulásához nélkülözhetetlen. Ezek a gerincesekben nem fordulnak elő (a mi belső vázunkat kialakító csontok kálcium-hidroxiapatitból állnak), ugyanakkor már egészen korán megjelenhettek az evolúció során: a legősibb tüskésbőrűek úgy 485 millió éve bukkannak fel a Közép-Kambriumban, és nagyon hasonló szerkezetű vázakkal rendelkeznek. (Hogy ezekről többet megtudjunk még szükség lesz néhány egyéb tüskésbőrű genomra is, a tengeri sünén kívül, de most annak kell örülni ami van ;-).)
Samanta MP, Tongprasit W, Istrail S, Cameron RA, Tu Q, Davidson EH,et al. (2006) The Genome of the Sea Urchin Strongylocentrotus purpuratus. Science 314: 941-952.
Rast, JP, Smith, LC, Loza-Coll, M, Hibino, T, Litman, GW (2006) Genomic Insights into the Immune System of the Sea Urchin. Science 314: 952-956.
Bottjer DJ, Davidson EH, Peterson KJ, Cameron RA (2006) Paleogenomics of Echinoderms. Science 314: 956-960.