Dictyostelium discoideum
ลักษณะทางพันธุกรรมที่น่าสนใจ

Dicty เป็นที่สนใจในทางพันธุศาสตร์เนื่องจากมีลักษณะทางพันธุ์กรรมที่คล้ายกับพืชและสัตว์ กล่าวคือ การยึดตรึงและส่งสัญญาณระหว่างเซลล์มีลักษณะคล้ายสัตว์ ส่วนโครงสร้างของต้นมีองค์ประกอบของเซลลูโลสเพื่อความแข็งแรงคล้ายกับพืช นอกจากนี้ยังมีจำนวนยีนอยู่ระหว่างสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและสิ่งมีชีวิตชั้นสูง จึงเป็นที่น่าสนใจอย่างยิ่งของนักพันธุศาสตร์ จนได้มีการวิจัยจีโนมของ Dicty และตีพิมพ์ในวารสาร Nature ในปี ค.ศ. 2005 ปรากฏว่ามียีนที่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์มีความคล้ายคลึงกับยีนใน Dicty จำนวนหนึ่ง นอกจากนี้แล้ว Dicty ยังอาจนำไปใช้ศึกษาพยาธิวิทยาของแบคทีเรียได้เพราะกินแบคทีเรียด้วยกลไกฟาโกไซโทซิส (phagocytosis) เช่นเดียวกับแมโครฟาจ (macrophage) ซึ่งเป็นประโยชน์ในทางการแพทย์ ส่วนปริมาณเบส A+T ที่สูงถึงราว 78% ก็ส่งผลกระทบต่อการเลือกใช้เบสของ synnonym codons และทำให้พบกรดอะมิโนบางชนิดมากกว่าปกติในโปรตีน ซึ่งเป็นที่น่าสนใจศึกษาสำหรับงานวิจัยพื้นฐานต่อไป
อนึ่งในการพัฒนาการของ Dicty ที่มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกัน เราอาจกล่าวว่ามีการแบ่งหน้าที่และสื่อสารกันเพื่อความอยู่รอดของยีนของสิ่งมีชีวิตตัวนั้นโดยรวม โดยเซลล์บางส่วนจะต้องยอมเสียสละไปทำหน้าที่ก้านและอับสปอร์ซึ่งจะต้องตายไปในที่สุด ในขณะที่เซลล์สปอร์จะสามารถอยู่รอดและสืบพันธุ์ได้ต่อไป
เป็นที่น่าสนใจว่า หาก Dicty ที่มีลักษณะทางพันธุกรรมต่างกัน เกิดการรวมตัวกันแล้วเจริญเป็นต้นต่อไปจะมีลักษณะอย่างไร ผลปรากฏว่าสำหรับสายพันธุ์ที่ผสมกันและสามารถพัฒนาไปเป็นต้นได้ มีถึง 6 คู่จาก 12 คู่ที่มีอัตราส่วนของสายพันธุ์หนึ่งในสปอร์มากกว่าในก้าน อันหมายความว่าสายพันธุ์นั้นได้ฉกฉวยโอกาสหรือเอาผลประโยชน์จากอีกสายพันธุ์หนึ่ง โดยแย่งชิงโอกาสที่จะสืบพันธุ์ไป ในขณะที่ไม่ทำหน้าที่เป็นก้านที่อุ้มชูสปอร์ไว้ หรือกล่าวโดยย่อว่ามีสายพันธุ์หนึ่งเป็นผู้โกง (cheater) และอีกสายพันธุ์หนึ่งเป็นเหยื่อ (victim) โดยกระบวนการโกงเกิดขึ้นบนสมมติฐานสองรูปแบบคือ
สายพันธุ์ที่โกงสร้างสปอร์เมื่ออยู่ร่วมต้นกับสายพันธุ์เหยื่อในอัตราส่วนเท่ากับเมื่ออยู่เดี่ยวๆ (solitary allocation) เนื่องจากอัตราส่วนสปอร์ต่อต้นของสายพันธุ์โกงสูงกว่าอีกสายพันธุ์หนึ่ง จึงทำให้อัตราส่วนของสายพันธุ์โกงในสปอร์สูงกว่าในต้น ซึ่งอาจเห็นได้จากตัวอย่างด้านล่างนี้ สายพันธุ์ A เป็นสายพันธุ์ที่เอาเปรียบสายพันธุ์ B ตาม fixed allocation model ผลประโยชน์ที่สายพันธุ์ A ได้รับคือ การอยู่ร่วมกับ B ที่มีการสร้างลำต้นมากจะทำให้สปอร์ของ A อยู่สูงขึ้นและมีโอกาสสืบพันธุ์ได้มากขึ้นกว่าอยู่เดี่ยวๆ แต่จำนวนสปอร์ที่สร้างได้ไม่ได้เพิ่มขึ้น ส่วน B เสียประโยชน์เพราะ A ช่วยสร้างลำต้นน้อยกว่า และความสูงของต้นรวมระหว่าง AB จะเตี้ยกว่า B
สายพันธุ์ที่โกงสร้างสปอร์เมื่ออยู่ร่วมต้นกับสายพันธุ์เหยื่อในอัตราส่วนมากขึ้นกว่าขณะอยู่เดี่ยวๆ การโกงในลักษณะนี้ทำให้ได้ประโยชน์ในแง่ของจำนวนสปอร์ ซึ่งหมายความว่ามีเซลล์ที่สามารถสืบพันธุ์ได้มากขึ้น แต่ความสูงของต้นนั้นระบุไม่ได้ว่าสูงขึ้นหรือไม่ แล้วแต่กรณี
เพื่อจะจำแนกการโกงสองประเภทนี้จำเป็นต้องทำการวัด solitary allocation หรืออัตราส่วนสปอร์ต่อต้นเมื่ออยู่เดียวๆ ของแต่ละสายพันธุ์ (S) ซึ่งได้มีการเสนอวิธีการวัดโดยอ้อมสองวิธีที่ให้ผลคล้ายคลึงกัน ผลการทดลองออกมาพบว่าสายพันธุ์ที่โกง โดยส่วนใหญ่แล้วกลับมีอัตราส่วนสปอร์ต่อต้นน้อยกว่าสายพันธุ์ถูกโกง ซึ่งเป็นผลในทางตรงกันข้ามกับ fixed allocation model และยังพบอีกด้วยว่าผลต่างของ S สายพันธุ์ที่โกง-เหยื่อ (D=S (selfish) -S (victim) มีความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมีนัยสำคัญกับปริมาณการโกง (D) ซึ่งคำนวณได้จาก prespore proportion – prestalk proportion ของสายพันธุ์ที่โกง โดยอาจสรุปความสัมพันธ์เป็นรูปภาพได้ดังนี้ เมื่อจำนวนเส้นลากจากต้นไปสู่สปอร์บ่งบอกถึงการเอาเปรียบของสายพันธุ์ที่โกง โดยเปลี่ยนจากก้านไปเป็นสปอร์เมื่ออยู่ร่วมกันอีกสายพันธุ์หนึ่ง
โดยสรุปแล้ว Dicty เป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์ด้วยคุณสมบัติทางพันธุกรรมที่ก้ำกึ่งระหว่างพืชและสัตว์ สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและสิ่งมีชีวิตชั้นสูง นอกจากนี้การสื่อสารกันระหว่างเซลล์เป็นอีกประเด็นที่สำคัญ โดยเมื่อมีสายพันธุ์เดียวจะเป็นการสื่อสารเพื่อการแบ่งหน้าที่ของเซลล์ คล้ายกับในสิ่งมีชีวิตชั้นสูง แต่อย่างไรก็ตาม เมื่อมีสายพันธุ์ต่างกันมาอยู่ร่วมกันเป็น slug จะมีลักษณะคล้ายสังคมที่มีปัจเจกชนที่มีบุคลิกลักษณะต่างกัน และเมื่อมีภารกิจสำคัญในยามวิกฤต นั่นคือการสร้างก้านและสปอร์ต่อไป จะพบว่ามีการเอารัดเอาเปรียบกันระหว่างสายพันธุ์ แสดงให้เห็นว่ากลไกการสื่อสารระหว่างสายพันธุ์นั้นมีการหลอกลวงและควบคุมอีกสายพันธุ์หนึ่ง ซึ่งเป็นที่น่าสนใจเชื่อมโยงความสัมพันธ์นี้กับสิ่งมีชีวิตชั้นสูงที่มียีนคล้ายคลึงกันต่อไป