Осьминоги умеют переписывать собственные гены

Осьминоги умеют переписывать собственные гены

Головоногие (осьминоги, кальмары и каракатицы) — это очень странные и необычные создания. Они могут решать невероятное количество самых сложных задач, по уровню интеллекта равны многим позвоночным, и тем не менее, совершенно не похожи на последних. И, похоже, учёные выяснили, как головоногим удаётся быть столь умными: они умеют быстро переписывать собственные гены.

Согласно исследованию, статья о котором опубликована в журнале Cell, эти существа умеют манипулировать инструкциями, содержащимися внутри их ДНК.

Если описывать все максимально просто, то ДНК — это чертёж всех генетических инструкций, которые есть в нас с момента зачатия. ДНК стабильно, а вот РНК — нет. Когда ДНК говорит «мы должны произвести следующие протеины в такое-то время», РНК передаёт эту информацию, чтобы приказ был выполнен. Но иногда РНК отказывается подчиняться. Иногда вмешиваются энзимы и заменяют аденозиновые основы РНК инозиновыми. Когда такое происходит, РНК может быть «отредактировано» и произвести не тот протеин, который был продиктован ДНК.

Уже несколько десятилетий учёные изучают этот феномен. Они выяснили, что он происходит и у людей, но очень редко. У нас есть немало мест, где такое редактирование возможно, но в основном они располагаются в тех частях генома, где содержится «мусорная» ДНК. Из 1000 таких мест только пара десятков существует там, где подобное редактирование возымеет серьёзный эффект. А у кальмаров, например, при том же числе генов таких мест 11 000.

Новое исследование, которое отслеживало наличие таких мест у разных видов головоногих, пришло к уникальным результатам. Например, осьминоги использует редактирование РНК, чтобы быстро адаптироваться к температурным изменениям, а у кальмаров постоянная модификация РНК идёт в нейротканях. Так как очень много подобных процессов проходит в мозговой ткани головоногих, то учёные предполагают, что именно изменение РНК даёт кальмарам и осьминогам их склонность к решению сложных и нестандартных проблем. Как и почему это происходит, пока неясно, но одно понятно точно: редактирование ДНК делает эти виды невероятно подвижными и приспосабливающимися как к различным внешним условиям, так и при столкновении с конкретными проблемами.

Но столь интересная способность не прошло для головоногих даром. Чтобы поддерживать гибкость редактуры РНК, они, скорее всего, расстались с возможностью мутации ДНК, то есть процесс их эволюции в некотором смысле заморожен. Структуры, которые позволяют быстро изменять РНК, довольно сложны и должны находятся в определённых частях генома, так что мутации, посредством которых изменяется уже само ДНК, скорее всего, для осьминогов и кальмаров закрыты, и они при всей своей изменчивости остаются парадоксально стабильными генетически на протяжении множества тысячелетий, в отличие даже от нас, людей.

Перейти к источнику цитирования

Вернуться в новостную ленту

Основы экологии автотранспортного комплекса
Рассмотрены основные понятия экологии, обобщены сведения о воздействии ...

Локальные механизмы глобальных изменений природных экосистем
В монографии впервые описывается развёрнутая прогнозная топо-экологическая ...

Collisional Effects on Molecular Spectra: Laborato experiments and models, consequences for applications
Gas phase molecular spectroscopy is a powerful tool for obtaining information on the geometry and internal structure of isolated molecules as well as ...