Ha tintahalról van szó, egyszerűen nem lehet csodálkozni.
Nem csak azért, mert csúszósak, hanem azért is, mert hihetetlenül képesek genetikailag szerkeszteni – ez lehetővé teszi számukra, hogy saját RNS-jüket hangolják, miután elhagyta a magot.
Ezt jelenti. A gének, legalábbis az emberekben, nagyrészt változatlanok maradnak, amíg újrakombinálódnak és tovább nem jutnak a következő generációhoz.
Ez ugyanaz a mi messenger RNS (mRNS). Hasznos molekulák elolvassák a DNS-t, rövid kis RNS üzeneteket hoznak létre, és elküldik őket a sejtmagon kívülre, hogy megmondják a sejt többi részének, hogy mely fehérjéket kell felépíteni.
Miután ez az mRNS elhagyta a magot, úgy gondolják, hogy az általa hordozott genetikai információ nem változtatható meg – de új kutatások kimutatták, hogy a tintahal idegeiben ez nem így van.
“Megtudtuk, hogy a tintahal módosíthatja az RNS-t a sejt perifériáján” – mondja Joshua Rosenthal, a Woods Hole genetikusa, a Tengeri Biológiai Laboratórium (MBL) munkatársa.
“Az idegrendszer tömeges hangolásával működik” – mondta Rosenthal. “Ez valóban az evolúció új módja.”
A csapat idegszövetmintákat vett egy felnőtt hím hosszúszőrű tintahalból (Doryteuthis pealeii), és elemezte a fehérje expressziót, valamint a tintahal transzkriptumot, amely hasonló a genomban, de az mRNS-ben.
Megállapították, hogy a kalmáridegekben (vagy idegsejtekben) az mRNS-t a sejtmagon kívül, a sejt axonnak nevezett részében szerkesztették.
Ez az mRNS-szerkesztés lehetővé teszi a tintahal számára a fehérjék finomhangolását a helyi pontokon. Ennek a felfedezésnek köszönhetően a tintahal az egyetlen olyan lény, akiről tudjuk, hogy képes erre.
A tintahalak azonban nem először mutatják be genetikai képességeiket. Még 2015-ben az MBL egy tudóscsoportja felfedezte, hogy a tintahal hihetetlen mértékben szerkeszti mRNS-jüket a magjukban – nagyságrendekkel több, mint ami az embernél történik.
“Úgy gondoltuk, hogy az összes RNS-szerkesztés a magban történt, majd a módosított RNS-üzeneteket a sejtbe exportálják” – magyarázza Rosenthal.
De a csapat kimutatta, hogy bár a szerkesztés mindkét esetben előfordul, az axonban a magon kívülről lényegesen inkább a magon kívül történik.
A polipok, a tintahal és a tintahal mRNS-szerkesztéssel diverzifikálják az idegrendszerben termelődő fehérjéket. Ez lehet az egyik oka annak, hogy ezek a lények sokkal okosabbak, mint a többi gerinctelen.
“Az az elképzelés, hogy a genetikai információkat a sejten belül különböző módon lehet szerkeszteni, új, és kibővíti annak megértését, hogy a genetikai információk egyetlen projektje miként vezethet térbeli bonyolultsághoz” – írja a csapat egy új cikkben.
“Egy ilyen folyamat finomhangolhatja a fehérje funkcióját, hogy segítsen kielégíteni a különféle sejtes régiók specifikus élettani igényeit.”
Bár ez csak egy érdekes genetikai vizsgálat a tintahalról, a biológusok úgy vélik, hogy végső soron ez a fajta rendszer segíthet az axonális diszfunkcióval járó neurológiai rendellenességek kezelésében.
A CRISPR teljesen megváltoztatta a játékot a sejtjeinkben lévő DNS szerkesztésében, és az RNS lényegesen kevésbé állandó, ezért a szerkesztés kevésbé veszélyes lehet.
“Az RNS szerkesztése biztonságosabb, mint a DNS szerkesztése” – mondta Rosenthal.
A tanulmány a Nucleic Acids Research folyóiratban jelent meg.
Források: Fotó: Wikipedia Commons
