Pokiaľ ide o kalmáre, nestačíte sa čudovať.
Nielen preto, že sú klzké, ale aj preto, lebo majú neuveriteľnú schopnosť geneticky upravovať – to im umožňuje ladiť vlastnú RNA potom, čo opustila jadro.
To je to, čo to znamená. Gény, prinajmenšom u ľudí, zostávajú do značnej miery nezmenené, kým nie sú rekombinované a prenesené na ďalšiu generáciu.
To je rovnaké pre našu messenger RNA (mRNA). Užitočné molekuly čítajú našu DNA, vytvárajú krátke malé správy RNA a posielajú ich mimo jadro, aby povedali zvyšku bunky, ktoré proteíny sa majú vytvoriť.
Len čo táto mRNA opustí jadro, predpokladá sa, že genetická informácia, ktorú prenáša, sa nedá zmeniť – nový výskum však ukázal, že to tak nie je v prípade nervov chobotnice.
„Zistili sme, že chobotnice môžu modifikovať RNA na periférii bunky,“ hovorí genetik Woods Hole Joshua Rosenthal z Marine Biological Laboratory (MBL).
„Funguje to tak, že sa masívne vylaďuje nervový systém,“ uviedol Rosenthal. „Toto je skutočne nový spôsob evolúcie.“
Tím odobral vzorky nervového tkaniva z dospelého samca dlhosrstého kalmára (Doryteuthis pealeii) a analyzoval expresiu proteínu, ako aj transkript kalmára, ktorý je podobný v genóme, ale pre mRNA.
Zistili, že v kalamárových nervoch (alebo neurónoch) bola mRNA upravovaná mimo jadro, v časti bunky nazývanej axón.
Táto úprava mRNA umožňuje kalmárom doladiť proteíny, ktoré produkujú v miestnych bodoch. Vďaka tomuto objavu sú chobotnice jediné tvory, o ktorých vieme, že to dokážu.
Nie je to však prvýkrát, čo kalamáre preukázali svoju genetickú zdatnosť. V roku 2015 tím vedcov z MBL zistil, že chobotnice upravujú svoju mRNA v jadre neuveriteľnou mierou – rádovo viac, ako sa deje u ľudí.
“Mysleli sme si, že všetky úpravy RNA prebehli v jadre a potom sa upravené správy RNA exportujú do bunky,” vysvetľuje Rosenthal.
Tím však ukázal, že zatiaľ čo k úpravám dochádza v obidvoch prípadoch, vyskytuje sa podstatne viac mimo jadra v axóne, ako vnútri jadra.
Chobotnice, sépie a kalmáre používajú úpravu mRNA na diverzifikáciu proteínov produkovaných v nervovom systéme. To môže byť jeden z dôvodov, prečo sú tieto tvory oveľa inteligentnejšie ako iné bezstavovce.
„Myšlienka, že genetické informácie je možné v bunke upravovať rôznymi spôsobmi, je nová a rozširuje naše chápanie toho, ako môže jediný projekt genetickej informácie viesť k priestorovej zložitosti,“ píše tím v novom článku.
„Takýto proces dokáže doladiť funkciu proteínu, aby pomohol uspokojiť špecifické fyziologické potreby rôznych bunkových oblastí.“
Aj keď je to momentálne len zaujímavá genetická štúdia pre chobotnice, biológovia sa domnievajú, že nakoniec by tento typ systému mohol pomôcť pri liečbe neurologických porúch, ktoré zahŕňajú axonálnu dysfunkciu.
CRISPR úplne zmenil hru, pokiaľ ide o úpravy DNA vo vnútri našich buniek, a RNA je podstatne menej konštantná, a preto môže byť úprava menej nebezpečná.
„Úpravy RNA sú bezpečnejšie ako úpravy DNA,“ uviedol Rosenthal.
Štúdia bola publikovaná v Nucleic Acids Research.
Zdroje: Foto: Wikipedia Commons
