Chobotnice môžu upravovať svoju RNA bezprecedentným spôsobom, zistili vedci

Pobrežná chobotnica dlhoplutvá. (ephraimz/iNaturalist/CC BY-NC 4.0)

Pokiaľ ide o chobotnice, jednoducho ich neudržíte.

Nielen preto, že sú klzké, ale aj preto, že majú neuveriteľnú schopnosť genetickej úpravy – umožňuje im to upravovať svoju vlastnú RNA dlho po tom, čo opustila jadro.

Tu je to, čo to znamená. Gény, prinajmenšom u ľudí, väčšinou zostávajú nemenné, kým nie sú reskombinované a prenesené na ďalšiu generáciu.



To isté platí pre našu messenger RNA (mRNA). Užitočné molekuly čítajú našu DNA, vytvárajú krátke malé RNA správy a posielajú ich mimo jadra, aby povedali zvyšku bunky, ktoré proteíny je potrebné vybudovať.

Akonáhle táto mRNA opustí jadro, predpokladá sa, že s genetickou informáciou, ktorú nesie, nie je možné veľa zamieňať - ale nový výskum ukázal, že v nervoch chobotnice to tak nie je.

„Ukazujeme, že chobotnice môžu modifikovať RNA na periférii bunky,“ hovorí Marine Biological Laboratory (MBL), Woods Hole. genetik Joshua Rosenthal.

'Funguje na základe tohto masívneho vylepšenia jeho nervového systému,' povedal Rosenthal Drôtové . 'Čo je skutočne nový spôsob života.'

Tím si zobral nervy zo vzoriek dospelých samcov pobrežnej chobotnice dlhoplutvej ( Doryteuthis pealeii ) a analyzovali expresiu proteínov, ako aj chobotnice prepis , ktorý je podobný genómu, ale pre mRNA.

Zistili, že v nervoch chobotnice (alebo neurónoch) sa mRNA upravovala mimo jadra, v časti bunky nazývanej axón.

Táto úprava mRNA umožňuje chobotniciam jemne vyladiť proteíny, ktoré produkujú na miestnych miestach (pozri diagram nižšie). S týmto zistením sa chobotnice stali jedinými tvormi, o ktorých vieme, že to dokážu.

(Vallecillo-Viejo a kol., Nucleic Acids Research, 2020)

Nie je to však prvýkrát, čo chobotnice ukázali svoju schopnosť genetickej úpravy. V roku 2015 podobný tím v MBL zistil, že chobotnice upravujú svoju mRNA vo svojom jadre do neuveriteľne veľkej miery – rádovo viac ako to, čo sa deje u ľudí.

'Mysleli sme si, že všetky úpravy RNA sa odohrali v jadre a potom sa modifikované messengerové RNA exportujú do bunky,' vysvetľuje Rosenthal.

Tím však ukázal, že hoci k úpravám dochádza v oboch, vyskytuje sa podstatne viac mimo jadra v axóne, a nie vo vnútri jadra.

Prečo sa teda chobotnice obťažujú? Prečo potrebujú toľko meniť svoju mRNA? No, to ešte nevieme, ale výskumný tím má nejaké nápady.

Chobotnica, sépia a chobotnice, všetky používajúeditovanie mRNA na diverzifikáciu proteínov produkovaných v nervovom systéme. To môže byť jeden z dôvodov, prečo tieto stvoreniasú oveľa múdrejšíako iné bezstavovce.

„Myšlienka, že genetická informácia môže byť v bunke rozdielne upravovaná, je nová a rozširuje naše predstavy o tom, ako môže jediný plán genetickej informácie viesť k priestorovej zložitosti,“ tím píše vo svojom novom papieri.

'Takýto proces by mohol doladiť funkciu proteínov, aby pomohol splniť špecifické fyziologické požiadavky rôznych bunkových oblastí.'

Hoci práve teraz ide len o zaujímavú genetickú štúdiu chobotníc, vedci si myslia, že nakoniec by tento typ systému mohol pomôcť pri liečbe neurologických porúch, ktoré zahŕňajú dysfunkciu axónov.

CRISPR úplne zmenil hru, pokiaľ ide o úpravu DNA vo vnútri našich buniek, a RNA je podstatne menej trvalá, a preto by jej úprava mohla byť menej nebezpečná.

„Editácia RNA je oveľa bezpečnejšia ako úprava DNA,“ povedal Rosenthal Drôtové .

'Ak sa pomýlite, RNA sa jednoducho otočí a odíde.'

Výskum bol publikovaný v r Výskum nukleových kyselín .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.