【大师讲堂】寻找多细胞生命的起源

来源：生物医学大讲堂

Nicole King是一位著名的分子细胞生物学家。她任职于加州大学伯克利分校，同时也是一位HHMI 研究员。Nicole King 教授一直致力于寻找单细胞有机体如何向植物、真菌类、多细胞动物和其他类型的生命进化的答案。单细胞真核生物被认为是与动物亲缘关系最近的有机体。为了寻找线索，她集中精力研究了单细胞真核生物中的某些群体。单细胞生物究竟是如何进化为多细胞生命形态的呢？

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　　数十亿年来，细胞一直是一股能相互合作的力量．甚至细菌也能相互合作，形成复杂的群落，具有形成3维结构和某些分工。然而，在亿万年前，真核生物——把DNA包裹在细胞核中的更复杂的细胞——上了一个新台阶。它们构成了持久的群落，特定的细胞专职于完成不同的任务，诸如获取营养或排泄废物，而且其行为能得到很好地协调。

　　真核生物能获得这一飞跃，乃是因为它们早已进化出服务于其他用途的多种必需特性。许多单细胞真核生物能特化或分化为不同类型的细胞，以致力于完成像与其它细胞合作这样的具体任务。它们借助化学信号系统去感知外界环境，其中一些与多细胞生物类似的功能用于协调它们的细胞行为。同时它们可以利用粘性表面分子来探察并俘获猎物，这种分子与在动物和其他多细胞机体中将细胞结合起来的分子相同。

　　那么是什么引发了这一切呢？一种观点认为，聚合使细胞们免于被单细胞的猎食者过多地一口吞噬掉。另一种说法是，单细胞经常是能实现的功能有限——例如，大多数细胞无法既长出鞭毛进行运动，又进行分裂。但是如果每个细胞都能各司其职，那么一个菌落可以同时拥有运动和分生细胞。

　　研究人员设法通过研究现存的与最初多细胞生物关系最近的生物的基因组，来重建最初多细胞生物的知识。加州大学伯克利分校的分子生物学家Nicole King说：“我们试图回溯到亿万年前。” 她和她的研究小组正在研究单细胞原生动物领鞭毛虫(choanoflagellate)，以理解动物如何在大约6亿年前由单细胞动物进化而来。领鞭毛虫和海绵——那一阶段惟一幸存至今的事件见证者——有着共同祖先，动物拥有独特的信号传导功能和细胞粘性分子， King发现领鞭毛虫具有类似的分子，数目惊人。

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