Kompetentne celične skupine

Fenotip organizmov sicer temelji na dednem zapisu, a po večini ne gre za neposreden prevod med genskim zapisom in določeno fenotipsko lastnostjo. Od genotipa do izražene lastnosti vodi vrsta še nerazumljenih procesov, med drugim tudi v obdobju razvoja zarodka. Raziskovalca iz Francije in ZDA sta pokazala, da inteligentno vedenje posameznih celic med oblikovanjem zarodka vpliva na evolucijski proces. Svoje rezultate sta objavila v reviji Entropy.

Posamezne celice v večceličnem organizmu imajo širok nabor sposobnosti zaznavanja sosednjih celic in smiselnega odzivanja nanje, kar je ključno med razvojem zarodka. To zmožnost sta avtorja poimenovala celična kompetentnost. Zanimalo ju je, kako različne stopnje celične kompetentnosti med razvojem zarodka vplivajo na potek evolucijskega procesa. Problema sta se lotila z računalniško simulacijo evolucije skupine zarodkov. Kot računalniškim simulacijam pritiče, sta zaobšla vrsto značilnosti živih organizmov in uporabila zelo preprost model virtualnega zarodka. V procesu simulirane evolucije se je prenašala zgolj ena genetska informacija, ki določa kje bo glava in kje rep. 

Zarodek je bil v simulaciji definiran kot seznam, pri čemer je vsak posamezni element seznama predstavljal eno celico z enim genom. Vsaka popreproščena celica je bila torej zapisana samo z eno številko. Različna zaporedja celic so predstavljala različne možnosti preživetja, pri čemer je največjo uspešnost preživetja omogočala naraščajoča ureditev celic. Za predstavo, v primeru troceličnega zarodka s celičnimi vrednostmi dva, tri, ena, bi imel največjo možnost preživetja zarodek z zaporedjem ena-dva-tri. Če populacijo tako definiranih zarodkov z naključno razporejenimi začetnimi vrednostmi celic prepustimo evolucijskemu algoritmu, ki izloča zarodke z manjšo sposobnostjo preživetja, bomo sčasoma dobili zarodke z večjim deležem naraščajočih zaporedij. Evolucija pač.

Raziskovalca sta nato v model vstavila še dodaten funkcijski gen, ki je pasivne in statične celice nadgradil v bolj kompetentne celice, sposobne preproste zaznave in premikanja glede na lokalno okolje. V simulaciji je to pomenilo, da so se znale deloma urediti glede na svoje sosede. Celice so se imele tako možnost premakniti tekom razvojnega obdobja, še preden se je izvedla selekcija. Če se je celica z vrednostjo gena 3 v začetku embrionalnega razvoja znašla v vrsti pred enko in dvojko, je to zaznala in se prebila na konec vrste. Pomembno je, da se je v prihodnje generacije zarodkov prenesla le začetna ureditev celic-genov, torej ureditev pred razvojnim premikom celic. Premik je torej sicer izboljšal uspešnost preživetja, vendar pa se informacija o spremenjeni ureditvi doseženi s premikom ni prenesla naprej na potomce. Nič lamarkizma torej. 

Raziskovalca sta ugotovila, da sposobnost zaznave in premikanje celic zmanjšata selekcijski pritisk na spreminjanje gena za oblikovanje osi in povečata pritisk na spreminjanje funkcijskega gena za premike. To ustreza scenariju, v katerem se populacija razvija z izboljšavami celičnih zmožnosti za zaznavanje ter premikanje v ustrezno urejeno zaporedje in ne zgolj v smeri spremembe zaporedja. Čeprav gre za zelo preprost model, avtorja navajata vrsto primerov iz živega sveta, kjer nam takšno pojmovanje celične kompetentnosti omogoča boljšo razlago fenomenov, predvsem s področja morfogeneze in regeneracije. 
 

Inteligentne celice sestavljajo najverjetneje tudi Elo.