Переключиться на мобильную версию

Эволюция осьминогов оказалась более странной, чем считалось

Когда мы думали, что осьминоги не могут быть более странными, оказалось, что они и их собратья головоногие развиваются иначе, чем почти любой другой организм на планете.
Осьминоги могут редактировать свои РНК
Осьминоги могут редактировать свои РНК
scientificamerican.com

Удивительно, но в апреле 2017 года ученые обнаружили, что осьминоги, а также некоторые виды кальмаров и каракатиц регулярно редактируют свои последовательности РНК (рибонуклеиновой кислоты), чтобы адаптироваться к окружающей среде.

Читай также: На большой глубине засняли редкого осьминога

Это странно, потому что на самом деле у многоклеточных животных обычно не происходит адаптации. Когда организм изменяется каким-то фундаментальным образом, это обычно начинается с генетической мутации - изменения ДНК.

Затем эти генетические изменения переводятся в действие молекулярным помощником ДНК, РНК. Вы можете думать об инструкциях ДНК как о рецепте, в то время как РНК - это повар, который организует приготовление пищи на кухне каждой клетки, производя необходимые белки, которые поддерживают работу всего организма.

Но РНК не просто слепо выполняет инструкции - иногда она импровизирует с некоторыми ингредиентами, изменяя, какие белки производятся в клетке, в редком процессе, называемом редактированием РНК .

Когда такое редактирование происходит, оно может изменить то, как работают белки, позволяя организму точно настраивать свою генетическую информацию, фактически не подвергаясь каким-либо генетическим мутациям. Но большинство организмов не особо беспокоится об этом методе, поскольку он беспорядочный и чаще вызывает проблемы, чем их решение.

Читай также: В океане обнаружили новый вид гигантских осьминогов

В 2015 году исследователи обнаружили, что обыкновенный кальмар отредактировал более 60 процентов РНК в своей нервной системе. Эти правки существенно изменили физиологию его мозга, предположительно для адаптации к различным температурным условиям в океане.

Команда вернулась в 2017 году с еще более поразительной находкой: как минимум два вида осьминогов и одна каракатица делают одно и то же на регулярной основе. Чтобы провести эволюционные сравнения, они также посмотрели на наутилуса и брюхоногого моллюска и обнаружили, что им не хватает способности редактировать РНК.

"Это показывает, что высокие уровни редактирования РНК, как правило, не связаны с моллюсками; это изобретение жесткокрылых головоногих моллюсков", - сказал  со-ведущий исследователь Джошуа Розенталь из Морской биологической лаборатории США.

Читай также: Британский ученый: На спутнике Юпитера есть осьминоги

Исследователи проанализировали сотни тысяч регистраций РНК у этих животных, которые принадлежат к подклассу колеидных головоногих. Они обнаружили, что умное редактирование РНК особенно распространено в нервной системе.

Это правда, что жесткие головоногие моллюски исключительно умны. Существует бесчисленное количество захватывающих историй о побегах осьминогов, не говоря уже об использовании инструментов. Так что это, безусловно, убедительная гипотеза, что ум осьминога может возникнуть из-за их нетрадиционно высокой зависимости от редактирования РНК для поддержания работы мозга.

"С этими головоногими моллюсками происходит что-то принципиально иное", - сказал Розенталь.

Но дело не только в том, что эти животные умеют исправлять свою РНК по мере необходимости - команда обнаружила, что эта способность идет с явным эволюционным компромиссом, который отличает их от остального животного мира.

Читай также: У берегов Австралии нашли город осьминогов

Что касается обычной геномной эволюции (той, которая использует генетические мутации, как упоминалось выше), колеоиды развиваются очень, очень медленно. Исследователи утверждали, что это была необходимая жертва - если вы найдете механизм, который поможет вам выжить, просто продолжайте его использовать.

"Вывод состоит в том, что для того, чтобы сохранить эту гибкость при редактировании РНК, колеоиды должны были отказаться от способности развиваться в окружающих регионах", - сказал Розенталь .

В качестве следующего шага команда будет разрабатывать генетические модели головоногих моллюсков, чтобы они могли проследить, как и когда начинается редактирование РНК. 

"Это может быть что-то простое, например, изменение температуры, или такое сложное, как опыт, форма памяти", - сказал Розенталь .

Результаты опубликованы в Cell.

Напомним, ранее сообщалось, что у щупалец осьминога нашли независящие от мозга нейронные сети.

Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.

Комментариев (1)
Оставляя комментарий, пожалуйста, помните о том, что содержание и тон Вашего сообщения могут задеть чувства реальных людей, непосредственно или косвенно имеющих отношение к данной новости. Пользователи, которые нарушают эти правила грубо или систематически, будут заблокированы.
Полная версия правил
Осталось 300 символов
ватаголовые  (аноним)  04.01.2021, 03:55
Оценка:  0
ватаголовые
Мы тоже редактируем РНК!
Реклама
Мы в соцсетях
Реклама
Реклама
Для удобства пользования сайтом используются Cookies. Подробнее здесь