Октоподите могат да редактират собствената си РНК
Октоподите са разкрили необикновен метод да предпазят по-деликатните детайли на нервната си система от радикална смяна на температурата. Когато изискванията се трансформират, те могат бързо да пренапишат основни протеини в нервните си кафези, като подсигуряват, че сериозните неврологични действия ще останат функционални при внезапно намаляване на температурите.
Как го вършат? Като употребяват рядка свръхспособност - редактират своята РНК в придвижване, дарба, която се среща при някои типове октоподи, калмари и сепии, оповестява „ Сайънс Алерт “.
Това е необикновена тактика, само че наподобява ефикасна и учените считат, че тя може да бъде необятно публикувана в света на главоногите.
" Обикновено считаме, че генетичната ни информация е закрепена, само че околната среда може да повлияе на метода, по който кодирате протеини, и при главоногите това се случва в голям мащаб ", споделя морският биолог Джошуа Розентал от Морската биологична лаборатория към Чикагския университет, основен създател на новото проучване, оповестено в Cell. " РНК прекодирането дава на организмите опцията да експресират разнообразна петорка от протеини, когато и където решат. При главоногите по-голямата част от прекодирането е за белтъци, които са в действителност значими за действието на нервната система, тъй че естественият въпрос е дали те употребяват това, с цел да се приспособят към измененията във физическата си среда? "
Нашите лични генетични указания за оцеляване могат да се трансформират, само че това нормално става постепенно, с поколенчески промени в ДНК. Вариациите в генетичния код дефинират крайната форма и функционалността на обособените протеини, които построяват телата ни, в това число системите и структурните опори в мозъка ни.
ДНК обаче не основава протеините непосредствено. Тези химически кодирани указания остават в ядрото на клетките, издавайки шаблони посредством междинна молекула, наречена осведомителна РНК (или иРНК), която се придвижва от ядрото към заобикалящата го глутница, с цел да зареди дребните машини за създаване на протеини. При множеството организми това е много просто; откакто шаблонът е публикуван, РНК не се трансформира повече. При главоногите обаче нещата стоят по малко по-различен метод.
През 2015 година учените откриват, че калмарите, сепиите и октоподите могат да трансформират РНК, откакто тя е напуснала ядрото, редактирайки я в придвижване, което разрешава бърз физиологичен отговор на... какво?
Някои учени смятаха, че това може да е повода главоногите да са толкоз необичайно, очарователно умни, само че повода за това убягваше и озадачаваше учените.
Адаптирането към краткотрайни промени в околната среда изглеждаше правдоподобно пояснение. Морските организми са подложени на необятен диапазон от температури, а октоподите нямат способността за дейна терморегулация. Редактирането на РНК би предложило способността да се трансформира и още веднъж да се трансформира съгласно изискванията, без дълготрайното използване и относителната постоянност на редактирането на ДНК.
Така че, управителен от морския биолог Матю Бърк от Морската биологична лаборатория и университета " Сейнт Франсис ", екип от откриватели подложи на инспекция тази концепция. Обект на проучването им са калифорнийските двукраки октоподи (Octopus bimaculoides), чийто цялостен геном е секвениран за първи път през 2005 година, което го прави потребно животно за схващане на генетичните промени.
Изследователите аклиматизират тези октоподи към топла вода с температура 22 градуса по Целзий или доста по-студена вода с температура 13 градуса по Целзий, след което съпоставят генетичната им информация с генома от базата данни. Специално са разгледали над 60 000 известни места за редактиране и това, което са разкрили, е било удивително.
" Чувствително към температурата редактиране се наблюдаваше на към една трета от нашите места - над 20 000 обособени места - тъй че това не е нещо, което се случва тук или там; това е световно събитие ", споделя физикът Ели Айзенберг от Университета в Тел Авив, съавтор на публикацията. " Но освен това не се случва еднообразно: протеините, които се редактират, нормално са нервни протеини и съвсем всички места, които са чувствителни към температурата, са по-силно редактирани на студено. "
Така че редактирането наподобява е в отговор на адаптацията към студена, а не към топла вода, като визира невронни протеини, които съответно са чувствителни към ниски температури.
Екипът също по този начин ревизирал какъв брой бързо се правят измененията. Те трансформирали температурата в аквариума на октоподите от 14 градуса по Целзий на 24 градуса по Целзий или назад, като в продължение на 20 часа настройвали температурата нагоре или надолу със стъпка от 0,5 градуса в продължение на 20 часа. Те тествали степента на редактиране на РНК във всеки октопод директно преди започване на смяната на температурата, директно по-късно и четири дни по-късно.
Изследователите откриват, че това става доста бързо.
" Нямахме действителна визия какъв брой бързо може да се случи това: дали лишава седмици или часове ", изяснява Бърк. " Можехме да забележим обилни промени за по-малко от ден, а в границите на четири дни те бяха на новите постоянни равнища, в които ги откриваме след месец. "
Съществуват и други променливи на околната среда, които биха могли да провокират реакция. Те включват ниско наличие на О2, замърсяване и изменящи се обществени условия.
Изследователите подозират, че редактирането на РНК е много необятно публикувана тактика измежду октоподите и калмарите, с цел да останат живи при промени в околната среда, и възнамеряват да проучат по-подробно по какъв начин се употребява тя. /БГНЕС
