히드락티니아 세포 지도: 군체 형성 원리

군체 생활은 자포동물, 피낭동물, 태형동물 등에서 흔히 관찰되는 성장 형태로, 개별적인 주머니동물(zooid)과 지지 조직으로 구성됨에도 불구하고 하나의 생리적 단위로 기능한다. 본 연구는 이러한 구조적, 기능적으로 구별되는 군체 부위가 어떻게 생성되는지에 대한 근본적인 질문에 답하고자 했다. 우리는 자포동물 히드락티니아 심비올롱기카르푸스(Hydractinia symbiolongicarpus)의 약 20만 개 세포를 단일 세포 전사체 분석(single-cell transcriptomics)을 통해 프로파일링했다. 이 분석에는 기질에 부착된 스톨론(stolons)과 두 가지 유형의 폴립(polyps)이 포함되었으며, 주요 세포 유형과 군체 부위별 분포를 식별했다. 연구 결과, 군체의 각 부위는 주로 공유된 세포 유형의 고유한 조합으로 특징지어지며, 부분 특이적 세포 유형은 상대적으로 적게 기여함을 확인했다. 또한, 이러한 세포 유형 내에서 발현되는 세포 유형 특이적 전사 인자(TFs)와 유전자 세트를 규명했다. 이는 세포 유형 조합과 가끔 발생하는 혁신이 자포동물의 군체성 진화를 이끌었음을 시사한다. 특히, 생체 광물화 및 키틴 합성(chitin synthesis)과 관련된 새로운 스톨론 특이적 세포 유형을 발견했으며, 이는 서식지 적응에 중요할 수 있다. 더불어, 자기/비자기 인식(self/non-self recognition)을 매개하는 새로운 세포 유형도 확인했다. 히드락티니아 세포 지도는 군체성을 뒷받침하는 세포 및 분자 메커니즘에 대한 심층적인 통찰을 제공한다.